KR20070079569A - 발광 장치, 발광 장치의 제조 방법, 노광 장치, 및 전자기기 - Google Patents
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Abstract
크로스토크(cross talk)를 방지하는 동시에, 휘도 불균일을 방지한 발광 장치, 발광 장치의 제조 방법, 노광(露光) 장치, 및 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 기판(10) 상에 화소 전극(111)과, 화소 전극(111)에 대향하는 음극(12)과, 화소 전극(111)과 음극(12) 사이에 기판(10) 측으로부터 적층되는 정공(正孔) 주입층(110a) 및 발광층(110b)을 구비하는 발광 장치(100)로서, 인접하는 화소 전극(111, 111) 사이에는 화소 전극(111)을 구획하는 동시에, 화소 전극(111)의 주연(周緣)부와 평면에서 보아 중첩되도록 하여 정공 주입층 형성 재료에 대하여 발액성(撥液性)을 갖는 절연층(112a)이 설치되고, 절연층(112a)으로 구획된 화소 전극(111) 위에는 정공 주입층(110a)이 설치되고, 정공 주입층(110a)의 상면(上面)의 높이가 절연층(112a)의 주연부 위에 설치된 절연층(112a)의 상면의 높이와 거의 동일하다.
정공 주입층, 발광층, 화소 전극, 발광 장치, 노광 장치
Description
도 1은 유기 EL 장치의 등가 회로도.
도 2의 (a)는 유기 EL 장치의 개략 구성을 나타내는 평면도이며, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)의 유기 EL 장치의 A-B선에 따른 단면도.
도 3은 유기 EL 장치의 주요부의 단면도.
도 4는 제 1 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 5는 제 1 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 6은 제 1 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 7은 제 1 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 8은 제 2 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 9는 제 2 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 10은 제 2 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 11은 노광 장치의 개략 구성을 나타내는 사시도.
도 12의 (a)는 제 3 실시예에 따른 유기 EL 장치의 개략 구성을 나타내는 평면도이며, 도 12의 (b)는 도 12의 (a)의 유기 EL 장치의 A-B선에 따른 단면도.
도 13은 유기 EL 장치의 주요부의 단면도.
도 14는 제 3 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 15는 제 3 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 16는 제 3 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 17은 제 3 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 18은 제 3 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 19는 제 3 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 20은 제 3 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 21은 제 4 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 22는 제 4 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 23의 (a)는 제 5 실시예에 따른 유기 EL 장치의 개략 구성을 나타내는 평면도이며, 도 23의 (b)는 도 23의 (a)의 유기 EL 장치의 A-B선에 따른 단면도.
도 24는 유기 EL 장치의 주요부의 단면도.
도 25는 제 5 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 26은 제 5 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 27은 제 5 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 28은 제 5 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 29는 제 5 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 30은 제 5 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 31은 제 5 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 32는 제 5 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 33은 제 6 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 34는 제 7 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 35는 제 7 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도.
도 36은 휴대 전화의 개략 구성을 나타내는 사시도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1, 201, 301…유기 EL 장치(발광 장치) 10…기판
12…음극 110b…발광층
110a…정공 주입층 111…화소 전극
18, 112a…무기물 뱅크층(제 1 격벽(隔壁)) 18c, 112c…화소 개구부
220, 320…유기물 뱅크층(제 2 격벽) 322…제 1 유기물층
324…산화물층 326…제 2 유기물층
332…하부 뱅크층(하부 격벽부) 334…상부 뱅크층(상부 격벽부)
340…굴곡부
본 발명은 발광 장치, 발광 장치의 제조 방법, 노광(露光) 장치, 및 전자 기기에 관한 것이다.
전계(電界) 발광을 이용한 유기 EL 장치는 자기 발광을 위해 시인성(視認性) 이 높고, 얇아서 가볍고, 또한 내충격성이 우수한 등의 우수한 특징을 갖기 때문에 최근 널리 주목받고 있다.
이 유기 EL 장치는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터가 형성된 유리 기판 등의 투명 기판 위에 ITO, 산화주석(SnO2) 등의 투명 도전 재료로 이루어지는 양극(陽極)과, 폴리티오펜 유도체의 도핑체로 이루어지는 정공(正孔) 주입층과, 폴리플루오렌 등의 발광 물질로 이루어지는 발광층과, Ca 등의 저(低)일함수를 갖는 금속 재료나 금속 화합물로 이루어지는 음극이 순차 적층되어 구성되어 있다.
이들 유기 박막의 재료로서 저분자계의 재료를 사용할 경우에는 증착법에 의한 성막(成膜)이 일반적이다. 그러나, 증착법에서는 대면적에 균일하게 성막하는 것이 곤란했다. 또는 고액의 진공 장치가 필요해지고, 재료 사용 효율이 매우 낮기 때문에, 저비용화를 도모하는 것이 곤란했다.
그래서, 유기 박막의 재료로서 고분자 재료를 사용하여, 스핀 코팅법, 디핑법, 잉크젯법 등의 액상법에 의해 유기 박막을 형성하는 방법이 널리 이용되고 있다. 이하, (1)스핀 코팅법, (2)잉크젯법에 의해 유기 박막(정공 주입층 및 발광층)을 형성하는 방법에 대해서 설명한다.
(1)스핀 코팅법
스핀 코팅법에 의해 정공 주입층 및 발광층을 형성하는 경우, 우선, 기판 위에 복수의 화소 전극을 형성한 후, 화소 전극의 각각을 구획하도록 하여 SiO2 등의 재료로 이루어지는 무기 뱅크층을 형성한다. 이어서, 무기 뱅크층을 포함하는 화 소 전극 위의 전면(全面)에 스핀 코팅법에 의해 정공 주입층을 형성한 후, 이 정공 주입층 위에 발광층을 적층한다(특허문헌 1, 2 참조).
(2) 잉크젯법
잉크젯법에 의해 정공 주입층 및 발광층을 형성하는 경우, 우선, 화소 전극을 구획하도록 하고, SiO2, TiO2 등의 무기 재료로 이루어지는 무기물 뱅크층을 형성한다. 그리고, 이 무기물 뱅크층 위에 아크릴 수지, 폴리이미드 수지로 이루어지는 유기물 뱅크층을 형성한다. 그 후, 무기물 뱅크층의 측벽면 및 화소 전극의 전극면에 친액(親液) 처리를 실시하고, 유기물 뱅크층의 내벽면 및 상면(上面)에 발액(撥液) 처리를 실시한다.
이와 같이 형성된 무기물 뱅크층 및 유기물 뱅크층으로 구획된 영역 내에 정공 주입층을 형성하고, 이 정공 주입층 위에 발광층을 적층한다.(특허문헌 2∼5 참조).
[특허문헌 1] 일본국 공개특허2003-45665호 공보
[특허문헌 2] 일본국 공개특허2001-18441호 공보
[특허문헌 3] 일본국 공개특허2003-19826호 공보
[특허문헌 4] 일본국 특허제3328297호 공보
[특허문헌 5] 일본국 공개특허2003-282244호 공보
그러나, 상기 (1) 스핀 코팅법, (2) 잉크젯법에 의해 정공 주입층 및 발광층 을 형성하는 경우에는 이하의 문제가 있었다.
(1) 스핀 코팅법의 경우, 정공 주입층의 재료에는 PEDOT/PSS(H. CStrack사 제조 베이트론 P)와 같은 저항이 낮은 재료가 사용되고 있다. 여기서, 상술한 바와 같이, 정공 주입층은 기판 전면에 형성되기 때문에, 정공 주입층의 정공은 무기 뱅크층으로 구획된 발광 영역 이외의 화소 인접 간의 정공 주입층에도 흐르게 되어, 소위 크로스토크(cross talk)가 발생하게 된다. 이것에 의해, 화소 인접 간의 무기 뱅크층 위의 정공 주입층이 전극과 동일하게 기능할 경우가 있고, 발광 영역 이외의 영역에서 발광하고, 발광 형상 윤곽 블러(blur)와 같은 품질 저하를 일으키는 문제가 있었다.
또한, 스핀 코팅법에 의해, 정공 주입층 등을 기판 위의 전면에 형성할 경우에는 실장(實裝)부나 음극 취출 영역에서의 박리 제거 공정이 필요하다는 문제가 있었다.
(2) 잉크젯법의 경우, 유기물 뱅크층은 포토리소그래피 처리에 의한 정밀도를 고려하여, 무기물 뱅크층의 주연(周緣)으로부터 어느 정도의 간격을 두고 무기물 뱅크층 위에 형성한다. 따라서, 무기물 뱅크층과 유기물 뱅크층의 적층 부분은 단차(段差)로 된다. 이 무기물 뱅크층은 친액성으로 되어 있다. 따라서, 정공 주입층 형성 재료를 무기물 뱅크층 및 유기물 뱅크층으로 구획된 영역에 토출하면, 이 단차로 되는 무기물 뱅크층 위에도 정공 주입층 형성 재료가 배치된다. 그리고, 이 정공 주입층 위에는 발광층이 형성된다. 이 때, 이 단차로 되는 무기물 뱅크층 위에 형성되는 정공 주입층 및 발광층의 막 두께와, 각 화소 영역에 형성되는 정공 주입층 및 발광층의 막 두께는 다르게 되어, 뱅크에 의해 둘러싸인 영역에서의 발광 휘도가 다르게 된다는 문제가 있었다.
또한, 정공 주입층 위에 발광 재료를 토출한 후에는 건조 처리를 행하여, 발광 재료 중의 용제(溶劑)를 증발시킴으로써 발광층을 형성한다. 그러나, 발광 재료의 건조가 개시되는 점(피닝 포인트)은 유기물 뱅크층의 측벽면에서 매회 동일한 위치가 아니라, 건조가 개시되는 위치가 불균일한 경향이 있다. 이 유기물 뱅크층의 측벽면의 피닝 포인트의 불균일에 의해, 발광층의 중앙부와 주연부에서 막 두께가 상이하게 되는 경우가 있어 균일한 막 두께의 발광층을 형성할 수 없었다. 이것에 의해, 화소 영역 내의 중앙부와 주연부에서 발광 휘도가 상이한 동시에, 발광 수명이 상이하게 된다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 크로스토크를 방지하는 동시에, 각 화소의 기능층의 막 두께를 균일하고 평탄하게 형성하고, 발광 휘도 및 발광 수명의 균일화를 도모한 발광 장치, 발광 장치의 제조 방법, 노광 장치, 및 전자 기기를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서, 기판 위에, 화소 전극과, 상기 화소 전극에 대향하는 음극과, 상기 화소 전극과 상기 음극 사이에 상기 기판 측으로부터 적층되는 정공 주입층 및 발광층을 구비하는 발광 장치로서, 인접하는 상기 화소 전극 사이에는 상기 화소 전극을 구획하는 동시에, 상기 화소 전극의 주연(周緣)부와 평면에서 보아 중첩되도록 하여 정공 주입층 재료에 대하여 발액성(撥液 性)을 갖는 절연층이 설치되고, 상기 절연층으로 구획된 상기 화소 전극 위에는 상기 정공 주입층이 설치되며, 상기 정공 주입층의 상면(上面)의 높이가 상기 절연층의 주연부 위에 설치되는 상기 절연층의 상면의 높이와 거의 동일한 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 화소 전극의 주연부 위에 설치되는 절연층은 정공 주입층 재료에 대하여 발액성을 갖기 때문에, 절연층 위에 토출되는 정공 주입층 형성 재료는 튀겨져, 절연층으로 구획된 개구부 내에 유입된다. 또한, 정공 주입층의 상면의 높이와 절연층의 상면의 높이는 거의 동일하여, 건조 후, 정공 주입층 형성 재료가 절연층 위에 누출되지 않도록 제어되어 있다. 이것은 정공 주입층 형성 재료의 토출량 등의 토출 조건을 제어함으로써 가능하다. 따라서, 정공 주입층은 절연층으로 구획된 개구부 내의 화소 전극 위에만 배치되고, 개구부 외측(인접하는 화소 사이)의 절연층 위에 배치되지 않는다.
따라서, 각 화소 전극에 설치된 정공 주입층의 홀이 인접하는 화소 사이에 흐르는, 소위 크로스토크(cross talk)의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 전류가 인접하는 화소 사이에 스며 듦에 의한 발광 형상 윤곽 블러(blur)와 같은 표시 품질의 저하를 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 발광 장치는 상기 절연층 및 상기 정공 주입층 위의 전면(全面)에 상기 발광층이 설치된 것도 바람직하다.
이 구성에 의하면, 절연층의 상면과 정공 주입층의 상면은 거의 동일한 높이이기 때문에, 절연층의 상면과 정공 주입층의 상면은 연속된 평탄면으로 된다. 따 라서, 절연층 및 정공 주입층 위에 형성되는 발광층은 막 두께의 균일하고 평탄한 막으로 되어, 휘도 불균일이 없는 균일한 발광을 얻을 수 있다.
본 발명은 기판 위에, 화소 전극과, 상기 화소 전극에 대향하는 음극과, 상기 화소 전극과 상기 음극 사이에 상기 기판 측으로부터 적층되는 정공 주입층 및 발광층을 구비하는 발광 장치의 제조 방법으로서, 인접하는 상기 화소 전극 사이에, 상기 화소 전극을 구획하는 동시에, 상기 화소 전극의 주연부와 평면에서 보아 중첩되도록 하여 정공 주입층 재료에 대하여 발액성을 갖거나 발액 처리가 실시된 절연층을 형성하는 절연층 형성 공정과, 상기 절연층으로 구획된 상기 화소 전극 위에, 상기 정공 주입층의 상면의 높이가 상기 절연층의 상면의 높이와 거의 동일해지도록 하여 상기 정공 주입층을 형성하는 정공 주입층 형성 공정과, 상기 절연층 및 상기 화소 전극 위의 전면에 발광층을 형성하는 발광층 형성 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 절연층 형성 공정에서, 상기 절연층을 질화규소와 탄소를 함유하는 재료를 사용하여 상기 절연층을 형성한 후, 불화계 화합물 가스의 분위기 중에서 상기 절연층에 플라스마 처리를 실시하는 것도 바람직하다.
또한 상기 절연층 형성 공정에서, 상기 절연층을 산화규소(SiO2), 질화규소(SiN) 또는 산화티탄(TiO2)에 의해 형성한 후, 상기 절연층 표면에 실란계 커플링(coupling) 처리를 실시하는 것도 바람직하다.
이 방법에 의하면, 화소 전극의 주연부 위에 설치되는 절연층은 정공 주입층 재료에 대하여 발액성을 갖기 때문에, 절연층 위에 토출되는 정공 주입층 형성 재료는 튀겨져, 절연층으로 구획된 개구부 내에 유입된다. 또한, 정공 주입층의 상면과 절연층의 상면의 높이를 거의 동일하게 형성하기 때문에, 정공 주입층 형성 재료가 절연층 위에 누출되지 않도록 되어 있다. 이것은 정공 주입층 형성 재료의 토출량 등의 토출 조건을 제어함으로써 가능하다. 따라서, 정공 주입층은 절연층으로 구획된 개구부로부터 흘러 넘치지 않아, 개구부 외측의 절연층 위에 배치되지 않는다.
따라서, 각 화소 전극에 설치된 정공 주입층의 홀이 인접하는 화소 사이에 흐르는, 소위 크로스토크의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 전류가 인접하는 화소 사이에 스며 듦에 의한 발광 형상 윤곽 블러와 같은 표시 품질의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 발광 장치의 제조 방법은, 상기 정공 주입층 형성 공정에서 상기 정공 주입층을 액적(液滴) 토출법에 의해 형성하고, 상기 발광층 형성 공정에서 상기 발광층을 액상법에 의해 형성하는 것도 바람직하다.
본 발명에서는 절연층이 발액성을 갖거나 발액 처리가 실시되기 때문에, 액적 토출법을 채용한 경우에도 절연층으로 구획된 개구부의 외측에 정공 주입층 형성 재료를 누출시키지 않고, 선택적으로 정공 주입층을 형성할 수 있다. 따라서, 액적 토출법에 의하면, 재료의 낭비를 억제할 수 있고, 저비용이면서 고정밀도로 정공 주입층을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 절연층 및 정공 주입층 위는 연속된 평탄면이기 때 문에, 간편한 스핀 코팅법에 의해 발광층을 형성할 수 있다. 이것에 의해, 막 두께의 균일하고 평탄한 발광층을 용이하게 형성할 수 있다.
또한 본 발명의 노광(露光) 장치는 상기 발광 장치와, 회동(回動) 가능한 감광체 드럼을 구비하고, 상기 발광 장치로부터 출사되는 광에 의해 상기 감광체 드럼을 노광하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 전자 기기는 상기 발광 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 상술한 발광 장치를 구비하기 때문에, 휘도 불균일이 없는 고품질의 노광 장치 및 전자 기기를 제공할 수 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서, 기판 위에, 화소 전극과, 상기 화소 전극에 대향하는 음극과, 상기 화소 전극과 상기 음극 사이에 상기 기판 측으로부터 적층되는 정공 주입층 및 발광층을 구비하는 발광 장치로서, 인접하는 상기 화소 전극 사이에, 상기 화소 전극을 구획하는 동시에, 상기 화소 전극의 주연부와 평면에서 보아 중첩되도록 설치된 상기 정공 주입층에 대하여 발액성을 갖는 제 1 격벽(隔壁)과, 상기 제 1 격벽 위에 상기 화소 전극을 구획하도록 설치된 제 2 격벽을 구비하고, 상기 제 1 격벽으로 구획된 상기 화소 전극 위에는 상기 정공 주입층이 설치되고, 상기 정공 주입층의 상면의 높이가 상기 화소 전극의 주연부 위에 설치된 상기 제 1 격벽의 상면의 높이와 거의 동일한 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 발광 장치는 상기 발광층이 상기 제 1 격벽 및 상기 정공 주입층 위의 전면에 설치된 것도 바람직하다.
이 구성에 의하면, 화소 전극의 주연부 위에 설치되는 제 1 격벽은 정공 주입층에 대하여 발액성을 갖기 때문에, 제 1 격벽 위에 토출되는 정공 주입층 형성 재료는 튀겨져, 제 1 격벽으로 구획된 개구부 내에 유입된다. 또한, 정공 주입층의 상면의 높이와 제 1 격벽의 상면의 높이는 거의 동일하여, 정공 주입층 형성 재료가 제 1 격벽 위에 누출되지 않도록 제어되어 있다. 이것은 정공 주입층 형성 재료의 토출량 등의 토출 조건을 제어함으로써 가능하다. 따라서, 정공 주입층이 제 1 격벽으로 구획된 개구부로부터 외측에 배치되지 않는다. 이와 같이, 제 1 격벽의 상면과 정공 주입층의 상면은 거의 동일한 높이이기 때문에, 균일하고 평탄한 정공 주입층 및 발광층을 형성할 수 있다. 또한, 정공 주입층 및 발광층의 주연부와 중앙부에서 막 두께를 균일하게 할 수 있기 때문에, 발광 수명 불균일이 없어, 발광 수명의 균일화를 도모할 수 있다.
본 발명은 기판 위에, 화소 전극과, 상기 화소 전극에 대향하는 음극과, 상기 화소 전극과 상기 음극 사이에 상기 기판 측으로부터 적층되는 정공 주입층 및 발광층을 구비하는 발광 장치의 제조 방법으로서, 인접하는 상기 화소 전극 사이에, 상기 화소 전극을 구획하는 동시에, 상기 화소 전극의 주연부와 평면에서 보아 중첩되도록 하여 정공 주입층 재료에 대하여 발액성을 갖는 제 1 격벽을 형성하는 제 1 격벽 형성 공정과, 상기 제 1 격벽 위에 상기 화소 전극을 구획하도록 하여 제 2 격벽을 형성하는 제 2 격벽 형성 공정과, 상기 제 1 격벽 및 상기 제 2 격벽으로 구획된 상기 화소 전극 위에, 상기 정공 주입층의 상면의 높이가 상기 화소 전극의 주연부 위에 설치된 상기 제 1 격벽의 상면의 높이와 거의 동일해지도록 하 여 상기 정공 주입층을 형성하는 정공 주입층 형성 공정과, 상기 제 1 격벽 및 상기 제 2 격벽으로 구획된 상기 정공 주입층 위의 전면에 발광층을 형성하는 발광층 형성 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한 발광 장치의 제조 방법은, 상기 제 1 격벽 형성 공정에서, 질화규소와 탄소를 함유하는 재료를 사용하여 상기 제 1 격벽을 형성한 후, 불화계 화합물 가스의 분위기 중에서 상기 제 1 격벽에 플라스마 처리하여, 상기 제 1 격벽에 발액 처리를 실시하는 것도 바람직하다.
또한 발광 장치의 제조 방법은, 상기 제 1 격벽 형성 공정에서, 상기 제 1 격벽을 산화규소, 질화규소, 또는 산화티탄에 의해 형성한 후, 상기 제 2 격벽 형성 공정 후, 실란계 커플링 처리를 실시하여, 상기 제 1 격벽 표면에 발액 처리를 실시하는 것도 바람직하다.
또한 발광 장치의 제조 방법은, 상기 제 2 격벽 형성 후, 불화계 화합물 가스의 분위기 중에서 플라스마 처리하여, 상기 제 2 격벽에 발액 처리를 실시하는 것도 바람직하다.
본 방법에 의하면, 화소 전극의 주연부 위에 설치되는 제 1 격벽은 정공 주입층 재료에 대하여 발액성을 갖기 때문에, 제 1 격벽 위에 토출되는 정공 주입층 형성 재료는 튀겨져, 제 1 격벽으로 구획된 개구부 내에 유입된다. 또한, 정공 주입층의 상면의 높이와 제 1 격벽의 상면의 높이는 거의 동일하여, 정공 주입층 형성 재료가 제 1 격벽 위에 누출되지 않도록 제어되어 있다. 이것은 정공 주입층 형성 재료의 토출량 등의 토출 조건을 제어함으로써 가능하다. 따라서, 정공 주입 층이 제 1 격벽으로 구획된 개구부로부터 외측에 배치되지 않는다. 이와 같이, 제 1 격벽의 상면과 정공 주입층의 상면은 거의 동일한 높이이기 때문에, 균일하고 평탄한 정공 주입층 및 발광층을 형성할 수 있다. 또한, 정공 주입층 및 발광층의 주연부와 중앙부에서 막 두께를 균일하게 할 수 있기 때문에, 발광 수명 불균일이 없어, 발광 수명의 균일화를 도모할 수 있다.
또한 본 발명의 발광 장치의 제조 방법은, 상기 정공 주입층 형성 공정에서 상기 정공 주입층을 액적 토출법에 의해 형성하고, 상기 발광층 형성 공정에서 상기 발광층을 액적 토출법에 의해 형성하는 것도 바람직하다.
본 발명에 의하면, 액적 토출법에 의해 정공 주입층 및 발광층을 선택적으로 형성할 수 있다. 따라서, 재료의 낭비를 억제할 수 있어, 저비용 또한 고정밀도로 정공 주입층 및 발광층을 형성할 수 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 때문에, 기판 위에, 화소 전극과, 상기 화소 전극에 대향하는 음극과, 상기 화소 전극과 상기 음극 사이에 상기 기판 측으로부터 적층되는 정공 주입층 및 발광층을 구비하는 발광 장치로서, 인접하는 상기 화소 전극 사이에, 상기 화소 전극을 구획하는 동시에, 상기 화소 전극의 주연부와 평면에서 보아 중첩되도록 설치된 제 1 격벽과, 상기 제 1 격벽 위에 상기 화소 전극을 구획하도록 설치된 제 2 격벽을 구비하고, 상기 제 2 격벽의 측면에는, 발액성을 갖는 제 1 영역과, 상기 제 1 영역보다도 발액성이 상대적으로 낮은 제 2 영역이 설치된 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 제 2 격벽의 측면의 제 2 영역은 제 1 영역보다도 발액성 이 상대적으로 낮아, 토출되는 발광층 형성 재료가 제 1 영역보다도 젖기 쉽게 되어 있다. 따라서, 이 제 2 영역은 발광층 형성 재료의 건조, 석출(析出)이 개시되는 피닝 포인트로 된다. 따라서, 제 2 격벽의 제 2 영역의 위치를 조절함으로써, 건조, 석출을 개시하는 피닝 포인트를 제어(고정)하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 발광층 형성 재료의 토출량 등을 제어함으로써 건조 후의 막 두께를 제어할 수 있어, 보다 균일하고 평탄한 발광층을 형성할 수 있다.
여기서, 피닝(pinning) 현상에 대해서 설명한다.
일반적으로 기판 위에 배치된 액적은 주연부(에지)에서 건조의 진행이 빠르다. 따라서, 액적이 용매를 함유할 경우, 이 액적의 건조 과정에서는 액적의 주연부에서 용질 등의 농도가 우선 포화 농도에 도달하여 석출되기 시작한다. 한편, 액적 내부에는 액적 주연부에서 증발에 의해 잃게 된 액체를 보급하기 위해, 액적 중앙부에서 주연부를 향하는 액체의 흐름이 발생한다. 이 결과, 액적 중앙부의 용매는 그 흐름에 따라 주연부로 운반되고, 액적의 건조에 따라 주연부로부터의 석출을 촉진시킨다. 이와 같이, 액적에 함유되어 있는 용매가 기판 위에 배치된 액적 형상의 외주(外周)를 따라 석출되는 현상을 「피닝」이라고 한다.
본 발명에서는 제 2 격벽으로 구획되는 영역 내에 토출되는 액적(발광층 형성 재료) 중, 석출이 개시되는 액적의 외연(外緣)과 제 2 격벽의 측면이 접촉하는 부분을 「피닝 포인트」라고 한다.
또한 본 발명의 발광 장치는 상기 제 2 격벽이 제 1 유기물층, 절연층, 및 제 2 유기물층이 상기 기판 측으로부터 이 순서로 적층되어 구성되고, 상기 절연층 의 표면이 상기 제 1 유기물층 및 상기 제 2 유기물층의 표면보다도 상대적으로 발액성이 낮은 것도 바람직하다.
이 구성에 의하면, 예를 들어 불화계 화합물을 사용한 플라스마 처리에 의해, 용이하게, 절연층의 표면은 제 1 유기물층 및 제 2 유기물층의 표면보다도 발액성이 낮아, 토출되는 발광층 형성 재료가 제 1 유기물층 등의 표면보다도 젖기 쉬운 상태를 형성할 수 있다. 그 때문에, 이 절연층의 표면이 피닝 포인트로 된다. 따라서, 건조를 개시하는 위치를 제어(고정)하는 것이 가능해지고, 건조 후의 막 두께를 제어할 수 있다. 이것에 의해, 발광층 형성 재료의 토출량 등을 제어함으로써, 목적으로 하는 막 두께로 제어할 수 있고, 평탄한 발광층을 형성할 수 있다.
또한 본 발명의 발광 장치는 기판 위에, 화소 전극과, 상기 화소 전극에 대향하는 음극과, 상기 화소 전극과 상기 음극 사이에 상기 기판 측으로부터 적층되는 정공 주입층 및 발광층을 구비하는 발광 장치로서, 인접하는 상기 화소 전극 사이에, 상기 화소 전극을 구획하는 동시에, 상기 화소 전극의 주연부와 평면에서 보아 중첩되도록 설치된 제 1 격벽과, 상기 제 1 격벽 위에 상기 화소 전극을 구획하도록 설치된 제 2 격벽을 구비하고, 상기 제 2 격벽의 측면의 적어도 일부에는 굴곡부가 설치된 것도 바람직하다.
또한 상기 제 2 격벽이 상부 격벽부와, 상기 상부 격벽부의 측면보다도 외측으로 돌출한 측면을 갖는 하부 격벽부로 이루어지고, 상기 돌출한 하부 격벽부의 상면과 상기 상부 격벽의 측면의 경계에 상기 굴곡부가 설치된 것도 바람직하다.
이 구성에 의하면, 제 2 격벽의 측면에 설치된 굴곡부가 발광층 형성 재료의 건조, 석출이 개시되는 피닝 포인트로 된다. 제 2 격벽으로 구획된 영역 내에 토출되는 발광층 형성 재료는 이 굴곡부를 기점으로 하여 건조를 개시한다. 따라서, 굴곡부의 위치를 조절함으로써 건조를 개시하는 피닝 포인트를 제어하는 것이 가능해진다. 또한, 제 2 격벽의 측면이 평면 또는 만곡되어 있는 경우에는 피닝 포인트는 되지 않는다.
또한 본 발명의 발광 장치는, 상기 제 1 격벽이 정공 주입층 재료에 대하여 발액성을 갖는 것이며, 상기 정공 주입층의 상면의 높이가 상기 화소 전극의 주연부 위에 설치된 상기 제 1 격벽의 상면의 높이와 거의 동일한 것도 바람직하다.
이 구성에 의하면, 화소 전극의 주연부 위에 설치되는 제 1 격벽은 정공 주입층 재료에 대하여 발액성을 갖기 때문에, 제 1 격벽 위에 토출되는 정공 주입층 형성 재료는 튀겨져, 제 1 격벽으로 구획된 영역 내에 유입된다. 또한, 정공 주입층의 상면의 높이와 제 1 격벽의 상면의 높이는 거의 동일하여, 정공 주입층 형성 재료가 제 1 격벽 위에 누출되지 않도록 제어되어 있다. 이것은 정공 주입층 형성 재료의 토출량 등의 토출 조건을 제어함으로써 가능하다. 따라서, 정공 주입층은 제 1 격벽으로 구획된 영역 내의 화소 전극 위에만 배치되고, 제 1 격벽 위에 배치되지 않는다. 이것에 의해, 균일하고 평탄한 정공 주입층을 형성할 수 있다. 또한, 이 정공 주입층 위에 발광층을 형성할 수 있기 때문에, 균일하고 평탄한 발광층을 형성할 수 있다. 또한, 정공 주입층 및 발광층의 막 두께를 중앙부와 주연부에서 균일하게 할 수 있고, 휘도 불균일을 방지할 수 있다.
본 발명은 기판 위에, 화소 전극과, 상기 화소 전극에 대향하는 음극과, 상기 화소 전극과 상기 음극 사이에 상기 기판 측으로부터 적층되는 정공 주입층 및 발광층을 구비하는 발광 장치의 제조 방법으로서, 인접하는 상기 화소 전극 사이에, 상기 화소 전극을 구획하는 동시에, 상기 화소 전극의 주연부와 평면에서 보아 중첩되도록 하여 제 1 격벽을 형성하는 제 1 격벽 형성 공정과, 상기 제 1 격벽 위에 상기 화소 전극을 구획하도록 하여 제 2 격벽을 형성하는 제 2 격벽 형성 공정과, 상기 제 1 격벽 및 상기 제 2 격벽으로 구획된 상기 화소 전극 위에 상기 정공 주입층을 형성하는 정공 주입층 형성 공정과, 상기 제 1 격벽 및 상기 제 2 격벽으로 구획된 상기 정공 주입층 위에 상기 발광층을 형성하는 발광층 형성 공정을 갖고, 상기 제 2 격벽 형성 공정에서 상기 제 1 격벽 위에 제 1 유기물층, 절연층, 및 제 2 유기물층을 상기 기판 측으로부터 차례로 적층하고, 소정 형상으로 패터닝하여 상기 제 2 격벽을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제 2 격벽을 형성한 후, 산소, 및 불화계 화합물 가스의 플라스마 처리에 의해, 상기 절연층 표면에 친수성(親水性)을, 상기 제 1 유기물층 및 제 2 유기물층에 발액성을 부여하는 것도 바람직하다.
이 방법에 의하면, 제 1 유기물층과 제 2 유기물층 사이에 친액성을 갖는 절연층이 설치되기 때문에, 토출되는 발광층 형성 재료가 습윤되기 쉬워져, 이 절연층 표면이 피닝 포인트로 된다. 제 2 격벽으로 구획되는 영역 내에 토출되는 발광층 형성 재료는 이 피닝 포인트를 기점으로 하여 건조, 석출을 개시한다. 따라서, 절연층이 형성되는 위치를 조절함으로써, 건조를 개시하는 피닝 포인트의 위치를 제어(고정)하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 발광층 형성 재료의 토출량 등을 제어함으로써, 건조 후의 막 두께를 제어할 수 있어, 보다 균일하고 평탄한 발광층을 형성할 수 있다.
또한 본 발명은 기판 위에, 화소 전극과, 상기 화소 전극에 대향하는 음극과, 상기 화소 전극과 상기 음극 사이에 상기 기판 측으로부터 적층되는 정공 주입층 및 발광층을 구비하는 발광 장치의 제조 방법으로서, 인접하는 상기 화소 전극 사이에, 상기 화소 전극을 구획하는 동시에, 상기 화소 전극의 주연부와 평면에서 보아 중첩되도록 하여 제 1 격벽을 형성하는 제 1 격벽 형성 공정과, 상기 제 1 격벽 위에 상기 화소 전극을 구획하도록 하여 제 2 격벽을 형성하는 제 2 격벽 형성 공정과, 상기 제 1 격벽 및 상기 제 2 격벽으로 구획된 상기 화소 전극 위에 상기 정공 주입층을 형성하는 정공 주입층 형성 공정과, 상기 제 1 격벽 및 상기 제 2 격벽으로 구획된 상기 정공 주입층 위에 발광층을 형성하는 발광층 형성 공정을 갖고, 상기 제 2 격벽 형성 공정에서, 상기 제 2 격벽 측면의 적어도 일부에 굴곡부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제 2 격벽을 유기물로 형성한 후, 산소, 및 불화계 화합물 가스의 플라스마 처리에 의해, 상기 유기물층에 발액성을 부여하는 것도 바람직하다.
이 방법에 의하면, 제 2 격벽의 측면에 굴곡부를 형성하기 때문에, 이 굴곡부가 피닝 포인트로 된다. 제 2 격벽으로 구획된 영역 내에 토출되는 발광층 형성 재료는 이 굴곡부를 기점으로 하여 건조, 석출을 개시한다. 따라서, 제 2 격벽의 측면 굴곡부의 위치를 조절함으로써, 건조, 석출을 개시하는 피닝 포인트를 제어하 는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 발광층 형성 재료의 토출량 등을 제어함으로써 건조 후의 막 두께를 제어할 수 있어, 보다 균일하고 평탄한 발광층을 형성할 수 있다.
또한 본 발명의 발광 장치의 제조 방법은, 상기 제 1 격벽 형성 공정에서 질화규소와 탄소를 함유하는 재료를 사용하여 상기 제 1 격벽을 형성하고, 상기 제 2 격벽 형성 공정에서, 상기 제 2 격벽을 형성한 후, 불화계 화합물 가스에 의해 상기 제 1 격벽에 플라스마 처리를 실시하여 상기 제 1 격벽에 발액성을 부여하고, 상기 정공 주입층 형성 공정에서, 상기 제 1 격벽으로 구획된 상기 화소 전극 위에, 상기 정공 주입층의 상면의 높이가 상기 화소 전극의 주연부 위에 설치된 상기 제 1 격벽의 상면의 높이와 거의 동일해지도록 하여 상기 정공 주입층을 형성하는 것도 바람직하다.
또한 본 발명의 발광 장치의 제조 방법은, 상기 제 1 격벽 형성 공정에서 상기 제 1 격벽을 산화규소 또는 산화티탄에 의해 형성하고, 상기 제 2 격벽 형성 공정에서, 상기 제 2 격벽을 형성하여 플라스마 처리를 한 후, 상기 제 1 격벽에 실란계 커플링 처리를 실시하여 상기 제 1 격벽에 발액성을 부여하고, 상기 정공 주입층 형성 공정에서, 상기 제 1 격벽으로 구획된 상기 화소 전극 위에, 상기 정공 주입층의 상면의 높이가 상기 화소 전극의 주연부 위에 설치된 상기 제 1 격벽의 상면의 높이와 거의 동일해지도록 하여 상기 정공 주입층을 형성하는 것도 바람직하다.
또한 본 발명의 발광 장치의 제조 방법은, 상기 정공 주입층 형성 공정에서 상기 정공 주입층을 액적 토출법에 의해 형성하고, 상기 발광층 형성 공정에서 상기 발광층을 액적 토출법에 의해 형성하는 것도 바람직하다.
본 발명에 의하면, 액적 토출법에 의해 정공 주입층 및 발광층을 선택적으로 형성할 수 있다. 따라서, 재료의 낭비를 억제할 수 있고, 저비용이면서 고정밀도로 정공 주입층 및 발광층을 형성할 수 있다.
[제 1 실시예]
이하, 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
또한, 이하의 각 도면에서 각 층이나 각 부재를 도면상에서 인식 가능한 정도의 크기로 하기 위해, 각 층이나 각 부재에 축척은 실제의 것과는 다르게 나타내고 있다.
또한, 본 실시예의 유기 EL 장치는 단일 색을 발광하는 흑백 사진 표시를 채용하고, 발광층(110b)에서 발광한 광을 기판 측으로부터 취출하는 보텀 이미션 방식(bottom emission-type)이다.
(유기 EL 장치)
도 1은 본 실시예의 발광 장치인 유기 EL 장치의 배선 구조의 등가 회로도를 나타내고, 도 2의 (a)는 유기 EL 장치의 개략 구성을 나타내는 평면도이며, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)의 유기 EL 장치의 A-B선에 따른 단면도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 유기 EL 장치(1)(발광 장치)는 복수의 주사선(101)과, 주사선(101)에 대하여 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 신 호선(102)과, 신호선(102)에 병렬로 연장되는 복수의 전원선(103)이 각각 배선된 회로 구성을 갖는 동시에, 주사선(101) 및 신호선(102)의 각 교점 부근에 화소 영역 A가 설치되어 있다.
신호선(102)에는 시프트 레지스터, 레벨 시프터, 비디오 라인 및 아날로그 스위치 등을 구비하는 데이터 측 구동 회로(104)가 접속되어 있다. 또한, 주사선(101)에는 시프트 레지스터 및 레벨 시프터 등을 구비하는 주사 측 구동 회로(105)가 접속되어 있다. 또한, 화소 영역 A의 각각에는 주사선(101)을 통하여 주사 신호가 게이트 전극에 공급되는 스위칭용 박막 트랜지스터(112)와, 이 스위칭용 박막 트랜지스터(112)를 통하여 신호선(102)으로부터 공유되는 화소 신호를 유지하는 유지 용량(cap)과, 상기 유지 용량(cap)에 의해 유지된 화소 신호가 게이트 전극에 공급되는 구동용 박막 트랜지스터(123)와, 이 구동용 박막 트랜지스터(123)를 통하여 전원선(103)에 전기적으로 접속하였을 때에 상기 전원선(103)으로부터 구동 전류가 공급되는 화소 전극(111)과, 이 화소 전극(111)과 음극(대향 전극)(12) 사이에 삽입된 기능층(110)이 설치되어 있다. 앞의 전극(111)과 음극(12)과 기능층(110)에 의해, 발광 소자 예를 들어 유기 EL 소자가 구성되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 주사선(101)이 구동되어 스위칭용 박막 트랜지스터(112)가 온(on)이 되면, 그 때의 신호선(102)의 전위가 유지 용량(cap)에 의해 유지되고, 상기 유지 용량(cap)의 상태에 따라, 구동용 박막 트랜지스터(123)의 온·오프 상태가 결정된다. 그리고, 구동용 박막 트랜지스터(123)의 채널을 통하여, 전원선(103)으로부터 화소 전극(111)에 전류가 흐르고, 또한 기능층(110)을 통하여 음극(12)에 전류가 흐른다. 기능층(110)은 이것을 흐르는 전류량에 따라 발광한 다.
도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 유기 EL 장치(1)는 유리 등으로 이루어지는 투명한 기판(10)과, 기판(10) 상에 매트릭스 형상으로 배치된 발광 소자가 구비된 발광 소자부(11)를 구비하고 있다. 또한, 발광 소자는 양극, 기능층, 음극에 의해 구성된 것이며, 기능층은, 정공 주입층, 발광층, 전자 주입/수송층 등이다. 기판(10)은 예를 들어 유리 등의 투명 기판이며, 기판(10)의 중앙에 위치하는 표시 영역(2a)과, 기판(10)의 주연에 위치하여 표시 영역(2a)의 외측에 비표시 영역(2b)으로 구획되어 있다. 표시 영역(2a)은 매트릭스 형상으로 배치된 발광 소자에 의해 형성되는 영역이며, 유효 표시 영역이라고도 한다. 또한, 표시 영역의 외측에 비표시 영역(2b)이 형성되어 있다. 그리고, 비표시 영역(2b)에는 표시 영역(2a)에 인접하는 더미 표시 영역(2d)이 형성되어 있다. 또한, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 발광 소자부(11)와 기판(10) 사이에는 회로 소자부(14)가 구비되고, 이 회로 소자부(14)에 상술한 주사선, 신호선, 유지 용량, 스위칭용 박막 트랜지스터, 구동용 박막 트랜지스터(123) 등이 구비되어 있다. 또한, 음극(12)은 그 일단(一端)이 기판(10) 상에 형성된 음극용 배선(12a)에 접속되어 있고, 이 배선의 일단부(12b)가 플렉시블 기판(5) 상의 배선(5a)에 접속되어 있다. 또한, 배선(5a)은 플렉시블 기판(5) 상에 구비된 구동 IC(6)(구동 회로)에 접속되어 있다.
또한, 도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 회로 소자부(14)의 비표시 영역(2b)에는 상술한 전원선(103(103R, 103G, 103B))이 배치되어 있다. 또 한, 도 2의 (a)에 기재된 표시 영역(2a)의 양측에는 상술한 주사 측 구동 회로(105, 105)가 배치되어 있다. 이 주사 측 구동 회로(105, 105)는 더미 표시 영역(2d) 하측의 회로 소자부(14) 내에 설치되어 있다. 또한 회로 소자부(14) 내에는 주사 측 구동 회로(105, 105)에 접속되는 구동 회로용 제어 신호 배선(105a)과 구동 회로용 전원 배선(105b)이 설치되어 있다. 또한, 도 2의 (a)에 기재된 표시 영역(2a)의 상측(도면에서 상측, 구동 IC(6)와 반대 측)에는 검사 회로(106)가 배치되어 있다. 이 검사 회로(106)에 의해, 제조 도중이나 출하 시의 유기 EL 장치의 품질, 결함 검사를 행할 수 있다.
또한, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 발광 소자부(11)는 복수의 화소 전극(111)…위의 각각에 적층된 기능층(110)과, 각 화소 전극(111) 및 기능층(110) 사이의 평면 영역에 구비되어 각 기능층(110)을 평면적으로 구획하는 무기물 뱅크층(112a)을 주체로 하여 구성되어 있다. 기능층(110) 위에는 음극(12)이 배치되어 있다. 이들 화소 전극(111), 기능층(110) 및 음극(12)에 의해 발광 소자(예를 들어 유기 EL 소자)가 구성되어 있다. 여기서, 화소 전극(111)은 예를 들어 ITO에 의해 형성되어 이루어지고, 평면에서 보아 거의 직사각형으로 패터닝되어 형성되어 있다. 이 화소 전극(111)의 두께는 예를 들어 50∼200㎚의 범위가 바람직하고, 특히 150㎚ 정도가 좋다. 인접하는 화소 전극(111)…의 사이에 무기물 뱅크층(112a) (절연층)이 구비되어 있다.
또한 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 발광 소자부(11) 위에는 밀봉부(3)가 구비되어 있다. 이 밀봉부(3)는 음극(12) 위에 도포된 열경화 수지 또는 자외선 경화 수지 등으로 이루어지는 밀봉 수지(3a)와, 밀봉 수지(3a) 위에 배치된 밀봉 기판(3b)으로 이루어진다. 또한, 밀봉 수지(3a)로서는 경화 시에 가스, 용매 등이 발생하지 않는 것이 바람직하다. 이 밀봉부(3)는 적어도 음극(12)을 덮도록 형성되어 있어, 음극(12) 및 발광층(110b)에 대한 물 또는 산소의 침입을 방지하고, 음극(12) 및 발광층(110b)의 산화를 방지한다. 또한, 밀봉 기판(3b)은 밀봉 수지(3a)에 접합되어 밀봉 수지(3a)를 보호하는 것이며, 유리판, 금속판 또는 수지판 중 어느 하나인 것이 바람직하다. 또한 후술하는 바와 같이, 캔 밀봉 타입의 것도 바람직하여, 오목한 부분에 게터(getter)재를 배치하여, 게터재에 의해 산소의 흡착을 행하여 밀봉한 내부의 산화를 방지하도록 할 수도 있다.
도 3은 유기 EL 장치에서의 발광 소자에 대해서 확대한 도면이며, 특히 표시 영역의 단면 구조를 확대한 도면을 나타낸다. 이 도 3에는 3개의 화소 영역 A가 도시되어 있다.
이 유기 EL 장치(1)는 기판(10), 그 위에 형성된 TFT 등의 회로 등을 갖는 회로 소자부(14), 및 이 회로 소자부(14) 위에 더 형성된 화소 전극(양극)(111), 정공 주입층(110a) 및 발광층(110b)을 포함하는 기능층(110), 및 음극(12)을 갖는 발광 소자부(11)에 의해 구성되어 있다. 상기 화소 전극(111), 정공 주입층(110a), 발광층(110b) 및 음극(12)이 유기 EL 소자를 구성하고 있다. 이 유기 EL 장치(1)에서는 기능층(110)으로부터 기판(10) 측으로 출사한 광이 회로 소자부(14) 및 기판(10)을 투과하여 기판(10)의 하측(관측자 측)으로 출사되는 동시에, 기능층(110)으로부터 기판(10)의 반대 측으로 출사한 광이 음극(12)에 의해 반사되고, 회 로 소자부(14) 및 기판(10)을 투과하여 기판(10)의 하측(관측자 측)으로 출사되도록 되어 있다.
무기물 뱅크층(112a)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 발광 영역을 제어하는 것이며, 화소 전극(111)을 구획하도록 하여 화소 전극(111, 111) 사이에 형성되어 있다. 또한, 무기물 뱅크층(112a)의 일부가 화소 전극(111)의 주연부 위에 얹혀 형성되고, 무기물 뱅크층(112a)과 화소 전극(111)이 평면에서 보아 일부 중첩되어 있다. 이것에 의해, 화소 전극(111) 위에는 무기물 뱅크층(112a)으로 구획된 화소 개구부(112c)가 설치되고, 이 화소 개구부(112c)의 면적이 개구율로 된다.
여기서, 무기물 뱅크층(112a)은 SiN에 탄소(C)를 미량으로 혼합시킨 재료로 형성되어 있다. 이 무기물 뱅크층(112a) 표면에는 산소 플라스마 처리와 불화 탄소계의 가스를 사용한 플라스마 처리의 연속 처리, 또는 상기 혼합 가스를 사용한 플라스마 처리가 실시되어, 무기물 뱅크층(112a) 표면이 발액성으로 되어 있다.
또한, 무기물 뱅크층(112a)을 예를 들어 SiO2, SiN, TiO2 등의 무기 재료를 사용하여 형성할 수도 있다. 이 때, 무기물 뱅크층(112a) 표면에는 트리메톡시실란 등의 실란계 커플링제로 이루어지는 단층막이 형성되어 있고, 무기물 뱅크층(112a) 표면이 발액성으로 되어 있다. 이것에 의해, 무기물 뱅크층(112a)은 후술하는 정공 주입층 형성 재료에 대하여 발액성을 갖는 한편, 발광층 형성 재료에 대하여는 정공 주입층 형성 재료와 비교하여 친액성을 갖게 된다.
이 무기물 뱅크층(112a)의 막 두께는 목표로 하는 정공 주입층(110a)의 막 두께와 동일한 정도로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어 30∼200㎚의 범위가 바람직하고, 특히 50㎚∼100㎚가 좋다. 막 두께가 지나치게 얇으면 절연성을 확보할 수 없게 되고, 지나치게 두꺼워도 균열이 없어 절연층을 형성하기가 곤란해진다. 또한 막 두께가 200㎚를 초과하면, 정공 주입층(110a) 위에 적층하는 후술하는 발광층(110b)의 평탄성을 확보할 수 없게 되기 때문에 바람직하지 않다.
기능층(110)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 화소 전극(111) 위에 형성된 정공 주입층(110a)과, 정공 주입층(110a) 위에 적층된 발광층(110b)을 갖고 있다.
정공 주입층(110a)은 무기물 뱅크층(112a)으로 구획된 화소 개구부(112c) 내의 화소 전극(111) 위에 형성되어 있다. 본 실시예에서 무기물 뱅크층(112a) 표면은 발액성으로 되어 있다. 따라서, 정공 주입층(110a)을 액상법에 의해 형성할 때에, 가령 무기물 뱅크층(112a) 위에 정공 주입층 형성 재료가 토출되었다고 하여도 튀겨져 화소 개구부(112c) 내에 유입되고, 화소 개구부(112c)의 외측에는 누출되지 않도록 되어 있다. 또한, 정공 주입층(110a)은 토출량 등의 토출 조건을 조정함으로써, 정공 주입층(110a)의 상면의 높이가 화소 전극(111) 위에 얹혀 형성되는 무기물 뱅크층(112a)의 상면의 높이와 거의 동일해지도록 형성되어 있다. 여기서, 정공 주입층(110a) 및 무기물 뱅크층(112a)의 상면의 높이는 예를 들어 화소 전극(111)의 표면으로부터 50㎚이다. 이것에 의해, 무기물 뱅크층(112a)의 상면과 정공 주입층(110a)의 상면에서 연속하는 평탄면이 형성된다.
또한, 정공 주입층 형성 재료로서는, 예를 들어 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT) 등의 폴리티오펜 유도체와 폴리스틸렌술폰산 등의 혼합물이 적절하게 사용 된다.
발광층(110b)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 무기물 뱅크층(112a) 및 정공 주입층(110a) 위의 전면에 형성되어 있다. 이 발광층(110b)의 고분자 발광층 형성 재료로서는, 폴리플루오렌 유도체(PF), 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체(PPV), 폴리파라페닐렌 유도체(PPP), 폴리비닐카르바졸(PVK), 폴리티오펜 유도체, 폴리메틸페닐실란(PMPS) 등의 폴리실란계 등의 고분자 유기 재료가 적절하게 사용된다. 발광층(110b)의 막 두께로서는 예를 들어 50∼80㎚가 바람직하다.
음극(12)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 발광층(110b) 위의 전면에 화소 전극(111)에 대향하여 형성되어 있다. 이 음극(12)은 칼슘(Ca)층과 알루미늄(Al)층이 기판(10) 측으로부터 이 순서로 적층되어 구성되어 있다. Al층은 발광층(110b)으로부터 발광된 광을 기판(10) 측(관찰자 측)으로 반사시키는 것이며, Al층 이외에 Ag층 또는 Al층과 Ag층의 적층막 등으로 구성하는 것도 바람직하다. 또한, 발광층(110b)의 재료를 효율적으로 발광시키기 위해서, 발광층(110b)과 음극(12)의 Ca층 사이에 불화 리튬(LiF)층을 형성하는 경우도 있다. Ca층의 막 두께로서는 예를 들어 2∼20㎚의 범위가 바람직하고, 특히 10㎚ 정도가 좋다. 또한 Al층의 막 두께로서는 예를 들어 100∼1000㎚의 범위가 바람직하고, 특히 200㎚ 정도가 좋다. 또한, Al층 위에 SiO, SiO2, SiN 등으로 이루어지는 산화 방지용 보호층을 설치할 수도 있다.
(유기 EL 장치의 제조 방법)
다음으로, 제 1 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 방법에 대해서 주로 도 4 내지 도 7을 참조하면서 설명한다.
또한, TFT 등의 제조 공정에 대해서는 공지의 방법이 사용되기 때문에 생략한다.
<뱅크층 형성 공정>
우선, 규소(Si), 질소(N)를 함유하는 재료에 대하여 탄소(C)를 함유하는 재료를 미량으로 혼합시킨 재료를 사용하여, CVD법에 의해 화소 전극(111)을 포함하는 제 2 층간 절연막(144b) 위의 전면에 무기물 뱅크층으로 되는 절연층을 성막한다. 이어서, 절연층 위의 전면에 감광성 레지스트를 도포한 후, 화소 전극(111) 위의 상기 화소 개구부(112c)에 대응하는 위치가 개구된 마스크를 사용하여, 감광성 레지스트를 포토리소그래피 처리하고, 감광성 레지스트를 소정 형상으로 패터닝한다. 그리고, 이 패터닝한 감광성 레지스트를 마스크로 하여 절연층을 에칭 처리한다. 이 처리에 의해, 도 4에 나타낸 바와 같이, 회로 소자부(14) 위에 화소 전극(111)을 구획하는 동시에, 일부가 화소 전극(111)의 주연부 위에 얹힌 무기물 뱅크층(112a)을 형성한다. 또한, 무기물 뱅크층(112a)의 막 두께는 30∼200㎚의 범위가 바람직하고, 특히 50㎚가 바람직하다. 그리고, 산소 가스 플라스마 처리, 테트라플루오로메탄을 처리 가스로 하는 플라스마 처리(CF4 플라스마 처리)에 의해, 무기물 뱅크층(112a) 표면에 발액 처리를 실시한다. 또한, 불소계 화합물 가스의 분위기 중에 산소 가스를 혼합시킨 처리 가스를 사용하여 플라스마 처리를 행할 수 도 있다. 이것에 의해, 무기물 뱅크층(112a) 표면의 발액성을 조정할 수 있다.
<정공 주입층 형성 공정>
다음으로, 도 5에 나타낸 바와 같이, PEDOT/PSS(PEDOT:PSS=1:6 또는 1:20)의 혼합물을 함유하는 수(水)분산액에 디에틸렌글리콜 등의 용매를 첨가한 정공 주입층 형성 재료(109a)를 무기물 뱅크층(112a)으로 구획된 화소 개구부(112c) 내에 잉크젯 장치(IJ)에 의해 토출한다.
여기서, 무기물 뱅크층(112a) 표면에는 발액 처리가 실시되어 있고, 무기물 뱅크층(112a) 표면과 정공 주입층 형성 재료(109a)의 접촉각은 약 80°로 되어 있다. 따라서, 무기물 뱅크층(112a)의 화소 개구부(112c)에 토출되는 정공 주입층 형성 재료(109a)가 무기물 뱅크층(112a) 상면에 토출되었다고 하여도 정공 주입층 형성 재료(109a)는 튀겨져, 화소 개구부(112c) 내에 유입된다.
또한 본 실시예에서는 잉크젯 장치(IJ)로부터 토출되는 정공 주입층 형성 재료(109a)의 토출량, 및 토출하는 정공 주입층 형성 재료(109a)의 용매 중에 함유시키는 PEDOT/PSS 등의 고형분 농도를 제어한다. 이것에 의해, 화소 전극(111)의 주연부 위에 형성된 무기물 뱅크층(112a)의 상면의 높이와, 토출된 정공 주입층 형성 재료를 건조한 후의 정공 주입층(110a)의 상면의 높이를 동일하게 형성할 수 있다.
<건조 공정>
다음으로, 도 6에 나타낸 바와 같이, 토출된 정공 주입층 형성 재료에 함유되는 용매를 건조 처리에 의해 증발시키고, 무기물 뱅크층(112a)으로 구획된 화소 개구부(112c) 내의 화소 전극(111) 위에 정공 주입층(110a)을 형성한다. 상세하게 는, 토출된 정공 주입층 형성 재료를 진공 건조한 후, 대기압 중에서 200℃의 온도로 10분간 건조시킨다. 이 건조 처리에 의해, 도 6에 나타낸 바와 같이 화소 전극(111)의 주연부 위에 형성되는 무기물 뱅크층(112a)의 상면과 동일한 높이를 갖는 정공 주입층(110a)을 형성할 수 있다. 또한, 무기물 뱅크층(112a) 표면에는 발액 처리가 실시되어 있기 때문에, 무기물 뱅크층(112a) 위에는 정공 주입층(110a)이 형성되지 않고, 무기물 뱅크층(112a)의 상면과 정공 주입층(110a)의 상면에서 연속된 평탄면이 형성된다.
<발광층 형성 공정>
다음으로, 무기물 뱅크층(112a) 및 정공 주입층(110a) 위의 전면에 스핀 코팅법에 의해 발광층 형성 재료를 성막한다. 발광층 형성 재료로서는 폴리플루오렌 유도체(PF), 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체(PPV), 폴리비닐카르바졸, CBP과 Ir(ppy)3(이리듐착체)의 혼합물 등이 사용되고, 이들 발광층 형성 재료를 크실렌이나 톨루엔에 용해시킨 것을 도포 용액으로서 적절하게 사용할 수 있다.
여기서, 무기물 뱅크층(112a) 표면은 발액성을 갖지만, 발광층을 형성하는 도포 용액에는 크실렌 등의 방향족계 재료가 함유되어 있기 때문에, 발광층 형성 재료의 도포액은 정공 주입층 형성 재료(109a)에 비하여, 무기물 뱅크층(112a) 표면에 대한 습윤성이 좋게 되어 있다. 구체적으로는, 정공 주입층(110a) 표면과 발광층 형성 재료의 도포액의 접촉각은 약 30°이다. 또한, 무기물 뱅크층(112a) 표면과 발광층 형성 재료의 도포액의 접촉각은 약 40°이다. 따라서, 정공 주입층(110a)의 상면 및 무기물 뱅크층(112a)의 상면과, 발광층 형성 재료의 도포액의 접 촉각은 거의 동일하게 되어 있다.
따라서, 스핀 코팅법에 의해, 도 7에 나타낸 바와 같이, 무기물 뱅크층(112a) 및 정공 주입층(110a) 위의 전면에 발광층(110b)이 형성된다. 상세하게는, 스핀 코팅 성막 후, 불활성 분위기 중에서 130℃의 온도로 60분간 어닐링 처리를 실시한다. 이것에 의해, 막 두께가 예를 들어 80㎚의 균일하고 평탄한 발광층(110b)을 형성할 수 있다.
발광층을 형성하는 도포법으로서는 스핀 코팅법 이외에 딥 코팅법이나, 노즐 코팅법, 블레이드 코팅법 등의 방법을 이용할 수도 있다.
<음극 형성 공정>
다음으로, 도 7에 나타낸 바와 같이, 발광층(110b) 위의 전면에 진공 가열 증착법에 의해, Ca층 및 Al층을 순서로 적층하고, 이들 적층막으로 구성되는 음극(12)을 형성한다. 또한, 상술한 바와 같이, Ca층의 하층에 LiF층을 형성할 수도 있다. 또한 음극(12) 위에 산화 방지를 위해 SiO2, SiN 등의 보호층을 형성하는 것도 바람직하다.
최후에, 도 2의 (b)로 돌아와, 열경화 수지 또는 자외선 경화 수지로 이루어지는 밀봉 수지(3a)를 음극(12) 위의 전면에 도포하고, 밀봉 수지(3a) 위에 밀봉 기판(3b)을 적층하여 밀봉부(3)를 형성한다. 밀봉 공정은 질소, 아르곤, 헬륨 등의 불활성 가스 분위기에서 행하는 것이 바람직하다.
이와 같은 방법에 의해 제 1 실시예에 따른 유기 EL 장치(1)를 제조할 수 있 다.
또한, 상기 실시예에서는 정공 수송층을 생략하였지만, 정공 주입층(110a)과 발광층(110b) 사이에 정공 수송층을 형성할 수도 있다. 정공 수송층의 재료로서는 트리페닐아민계 폴리머를 사용할 수 있다. 이것에 의해, 보다 효율적으로 정공을 발광층(110b)에 주입할 수 있기 때문에, 효율, 수명이 우수한 특성을 얻을 수 있다.
본 실시예에 의하면, 화소 전극(111)의 주연부 위에 설치되는 무기물 뱅크층(112a)은 정공 주입층(110a)에 대하여 발액성을 갖기 때문에, 무기물 뱅크층(112a) 위에 토출되는 정공 주입층(110a) 형성 재료는 튀겨져, 무기물 뱅크층(112a)으로 구획된 화소 개구부(112c) 내에 유입된다. 또한, 정공 주입층(110a)의 상면의 높이와 무기물 뱅크층(112a)의 상면의 높이는 거의 동일하여, 정공 주입층(110a) 형성 재료가 무기물 뱅크층(112a) 위에 누출되지 않도록 제어되어 있다. 따라서, 정공 주입층(110a)은 무기물 뱅크층(112a)으로 구획된 화소 개구부(112c) 내의 화소 전극(111) 위에만 형성되고, 화소 개구부(112c)의 외측(인접하는 화소 사이)의 무기물 뱅크층(112a) 위에 배치되지 않는다.
따라서, 각 화소 전극(111)에 설치된 정공 주입층(110a)의 정공이 인접하는 화소 사이에 흐르는 것에 기인하는 소위 크로스토크의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 전류가 인접하는 화소 사이에 스며 듦에 의한 발광 형상 윤곽 블러와 같은 표시 품질의 저하를 방지할 수 있다.
또한 본 실시예에 의하면, 무기물 뱅크층(112a)의 상면과 정공 주입층(110a) 의 상면은 거의 동일한 높이이기 때문에, 무기물 뱅크층(112a)의 상면과 정공 주입층(110a)의 상면은 연속된 평탄면으로 된다. 따라서, 무기물 뱅크층(112a) 및 정공 주입층(110a) 위에 형성되는 발광층(110b)은 막 두께의 균일하고 평탄한 막으로 되어, 휘도 불균일이 없는 균일한 발광을 얻을 수 있다.
또한 본 실시예에 의하면, 무기물 뱅크층(112a) 표면이 발액성을 갖기 때문에, 잉크젯 장치를 사용한 경우에도 무기물 뱅크층(112a)으로 구획된 화소 개구부(112c)의 외측에 정공 주입층(110a) 형성 재료를 누출시키지 않아, 선택적으로 정공 주입층(110a)을 형성할 수 있다. 따라서, 잉크젯 장치를 사용함으로써, 재료의 낭비를 억제할 수 있고, 저비용이면서 고정밀도로 정공 주입층(110a)을 형성할 수 있다.
또한 본 실시예에 의하면, 무기물 뱅크층(112a) 및 정공 주입층(110a)의 상면은 연속된 평탄면이기 때문에, 간편한 스핀 코팅법에 의해 발광층(110b)을 형성할 수 있다. 이것에 의해, 막 두께의 균일하고 평탄한 발광층(110b)을 용이하게 형성할 수 있다.
[제 2 실시예]
다음으로, 본 발명의 제 2 실시예에 대해서 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명한다.
본 실시예와 상기 제 1 실시예는 무기물 뱅크층(112a)에 발액 처리를 실시하는 방법이 다르다. 또한, 그 외의 유기 EL 장치의 기본 구성 및 제조 방법은 상기 제 1 실시예와 동일하여, 공통의 구성 요소에는 동일한 부호를 첨부하고, 상세한 설명은 생략한다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 화소 전극(111)을 포함하는 무기물 뱅크층(112a) 위의 전면에 트리메톡시실란 등의 실란계 커플링제(114a)를 기상(氣相)법 또는 디핑법에 의해 형성한다. 이 때, 실란계 커플링제의 말단의 관능기를 선택함으로써, 무기물 뱅크층(112a)의 표층의 습윤성을 제어할 수 있다.
이어서, 도 9 에 나타낸 바와 같이, 상기 화소 개구부(112c)에 대응하는 평면 영역이 개구된 마스크를 무기물 뱅크층(112a) 위에 설치한다. 그리고, 이 마스크(60)를 통하여, 화소 전극(111)을 포함하는 무기물 뱅크층(112a) 위에 형성된 실란계 커플링제(114a)에 자외선을 조사한다.
이 조사에 의해, 마스크(60)를 통과한 자외선이 실란계 커플링제(114a) 위에 도달하고, 도 10에 나타낸 바와 같이, 화소 개구부(112c), 상세하게는 화소 전극(111) 상면 및 무기물 뱅크층(112a)의 측면에 형성되는 실란계 커플링제가 제거된다. 그리고, 무기물 뱅크층(112a) 상면에는 실란계 커플링제로 이루어지는 단층막(114)이 형성된다. 이와 같이 하여, 무기물 뱅크층(112a) 표면에 발액성을 부여한다. 한편, 화소 개구부(112c) 내의 화소 전극(111) 위 및 무기물 뱅크층(112a)의 측면은 실란계 커플링제가 제거되기 때문에, 단층막(114)이 형성되어 있는 무기물 뱅크층(112a) 상면과 비교하여 친액성 표면으로 된다.
<노광 장치>
다음으로, 상기 실시예에서 설명한 유기 EL 장치(1)(노광 헤드)를 구비하는 노광 장치에 대해서 설명한다. 또한, 노광 헤드에는 유기 EL 소자가 지그재그 형 상으로 배열된 것이 사용되고 있다.
도 11은 노광 장치(100)의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
노광 장치는 도 11에 나타낸 바와 같이, 노광 헤드(62)과, 이 노광 헤드(62)로부터의 광을 결상(結像)시키는 렌즈 어레이(31)와, 렌즈 어레이(31)를 투과한 노광 헤드(62)로부터의 광에 의해 노광되는 감광체 드럼(9)을 구비하고 있다.
이 노광 장치(100)에 의하면, 상기 유기 EL 장치를 노광 헤드(62)로서 구비하고 있기 때문에, 휘도 불균일이 없는 고품질의 노광 장치(100)를 제공할 수 있다.
[제 3 실시예]
이하, 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.
또한, 도 12∼도 22에서 각 층이나 각 부재를 도면상에서 인식 가능한 정도의 크기로 하기 위해, 각 층이나 각 부재에 축척은 실제의 것과는 다르게 나타내고 있다.
또한, 본 실시예의 유기 EL 장치는 발광층에서 발광한 광을 기판 측으로부터 취출하는 보텀 이미션 방식이다.
(유기 EL 장치)
도 12의 (a)는 본 실시예의 유기 EL 장치의 개략 구성을 나타내는 평면도이며, 도 12의 (b)는 도 12의 (a)의 유기 EL 장치의 A-B선에 따른 단면도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 유기 EL 장치(201)(발광 장치)는 복수의 주사선(101)과, 주사선(101)에 대하여 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 신 호선(102)과, 신호선(102)에 병렬로 연장되는 복수의 전원선(103)이 각각 배선된 회로 구성을 갖는다. 주사선(101) 및 신호선(102)의 각 교점 부근에 화소 영역 A가 설치되어 있다.
신호선(102)에는 시프트 레지스터, 레벨 시프터, 비디오 라인 및 아날로그 스위치 등을 구비하는 데이터 측 구동 회로(104)가 접속되어 있다. 또한, 주사선(101)에는 시프트 레지스터 및 레벨 시프터 등을 구비하는 주사 측 구동 회로(105)가 접속되어 있다. 또한, 화소 영역 A의 각각에는 주사선(101)을 통하여 주사 신호가 게이트 전극에 공급되는 스위칭용 박막 트랜지스터(112)와, 이 스위칭용 박막 트랜지스터(112)를 통하여 신호선(102)으로부터 공유되는 화소 신호를 유지하는 유지 용량(cap)과, 상기 유지 용량(cap)에 의해 유지된 화소 신호가 게이트 전극에 공급되는 구동용 박막 트랜지스터(123)와, 이 구동용 박막 트랜지스터(123)를 통하여 전원선(103)에 전기적으로 접속하였을 때에 상기 전원선(103)으로부터 구동 전류가 공급되는 화소 전극(111)과, 이 화소 전극(111)과 음극(대향 전극)(12) 사이에 삽입된 기능층(110)이 설치되어 있다. 앞의 전극(111)과 음극(12)과 기능층(110)에 의해, 발광 소자 예를 들어 유기 EL 소자가 구성되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 주사선(101)이 구동되어 스위칭용 박막 트랜지스터(112)가 온이 되면, 그 때의 신호선(102)의 전위가 유지 용량(cap)에 의해 유지되고, 상기 유지 용량(cap)의 상태에 따라, 구동용 박막 트랜지스터(123)의 온·오프 상태가 결정된다. 그리고, 구동용 박막 트랜지스터(123)의 채널을 통하여, 전원선(103)으로부터 화소 전극(111)에 전류가 흐르고, 또한 기능층(110)을 통하여 음극 (12)에 전류가 흐른다. 기능층(110)은 이것을 흐르는 전류량에 따라 발광한다.
도 12의 (a) 및 도 12의 (b)에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 유기 EL 장치(201)는 유리 등으로 이루어지는 투명한 기판(10)과, 기판(10) 상에 매트릭스 형상으로 배치된 발광 소자가 구비된 발광 소자부(11)를 구비하고 있다. 또한, 발광 소자는 양극, 기능층, 음극에 의해 구성된 것이며, 기능층은 정공 주입층, 발광층, 전자 주입/수송층 등이다. 기판(10)은 예를 들어 유리 등의 투명 기판이며, 기판(10)의 중앙에 위치하는 표시 영역(2a)과, 기판(10)의 주연에 위치하여 표시 영역(2a)의 외측에 비표시 영역(2b)으로 구획되어 있다. 표시 영역(2a)은 매트릭스 형상으로 배치된 발광 소자에 의해 형성되는 영역이며, 유효 표시 영역이라고도 한다. 또한, 표시 영역의 외측에 비표시 영역(2b)이 형성되어 있다. 그리고, 비표시 영역(2b)에는 표시 영역(2a)에 인접하는 더미 표시 영역(2d)이 형성되어 있다. 또한, 도 12의 (b)에 나타낸 바와 같이, 발광 소자부(11)와 기판(10) 사이에는 회로 소자부(14)가 구비되고, 이 회로 소자부(14)에 상술한 주사선, 신호선, 유지 용량, 스위칭용 박막 트랜지스터, 구동용 박막 트랜지스터(123) 등이 구비되어 있다. 또한, 음극(12)은 그 일단이 기판(10) 상에 형성된 음극용 배선(12a)에 접속되어 있고, 이 배선의 일단부(12b)가 플렉시블 기판(5) 위의 배선(5a)에 접속되어 있다. 또한, 배선(5a)은 플렉시블 기판(5) 위에 구비된 구동 IC(6)(구동 회로)에 접속되어 있다.
또한, 도 12의 (a) 및 도 12의 (b)에 나타낸 바와 같이, 회로 소자부(14)의 비표시 영역(2b)에는 상술한 전원선(103(103R, 103G, 103B))이 배치되어 있다. 또 한, 도 12의 (a)에 기재된 표시 영역(2a)의 양측에는 상술한 주사 측 구동 회로(105, 105)가 배치되어 있다. 이 주사 측 구동 회로(105, 105)는 더미 표시 영역(2d) 하측의 회로 소자부(14) 내에 설치되어 있다. 또한 회로 소자부(14) 내에는 주사 측 구동 회로(105, 105)에 접속되는 구동 회로용 제어 신호 배선(105a)과 구동 회로용 전원 배선(105b)이 설치되어 있다. 또한 도 12의 (a)에 기재된 표시 영역(2a)의 상측(도면에서 상측, 구동 IC(6)와 반대 측)에는 검사 회로(106)가 배치되어 있다. 이 검사 회로(106)에 의해, 제조 도중이나 출하 시의 유기 EL 장치의 품질, 결함 검사를 행할 수 있다.
또한, 도 12의 (b)에 나타낸 바와 같이, 발광 소자부(11)는 복수의 화소 전극(111)…위의 각각에 적층된 기능층(110)과, 각 화소 전극(111) 및 기능층(110) 사이의 평면 영역에 구비되어 각 기능층(110)을 평면적으로 구획하는 무기물 뱅크층(18)(제 1 격벽)을 주체로 하여 구성되어 있다. 기능층(110) 위에는 음극(12)이 배치되어 있다. 이들 화소 전극(111), 기능층(110) 및 음극(12)에 의해 발광 소자(예를 들어 유기 EL 소자)가 구성되어 있다. 여기서, 화소 전극(111)은 예를 들어 ITO에 의해 형성되어 이루어지고, 평면에서 보아 거의 직사각형으로 패터닝되어 형성되어 있다. 이 화소 전극(111)의 두께는 예를 들어 50∼200㎚의 범위가 바람직하고, 특히 150㎚ 정도가 좋다. 인접하는 화소 전극(111)…의 사이에 무기물 뱅크층(18)(제 1 격벽)이 구비되어 있다.
또한, 도 12의 (b)에 나타낸 바와 같이, 발광 소자부(11) 위에는 밀봉부(3)가 구비되어 있다. 이 밀봉부(3)는 음극(12) 위에 도포된 열경화 수지 또는 자외 선 경화 수지 등으로 이루어지는 밀봉 수지(3a)와, 밀봉 수지(3a) 위에 배치된 밀봉 기판(3b)으로 이루어진다. 또한, 밀봉 수지(3a)로서는 경화 시에 가스, 용매 등이 발생하지 않는 것이 바람직하다. 이 밀봉부(3)는 적어도 음극(12)을 덮도록 형성되어 있고, 음극(12) 및 발광층(110b)에 대한 물 또는 산소의 침입을 방지하여, 음극(12) 및 발광층(110b)의 산화를 방지한다. 또한, 밀봉 기판(3b)은 밀봉 수지(3a)에 접합되어 밀봉 수지(3a)를 보호하는 것이며, 유리판, 금속판 또는 수지판 중 어느 하나인 것이 바람직하다. 또한 후술하는 바와 같이, 캔 밀봉 타입의 것도 바람직하고, 오목한 부분에 게터재를 배치하고, 게터재에 의해 산소의 흡착을 행하여 밀봉한 내부의 산화를 방지하도록 할 수도 있다.
도 13은 유기 EL 장치에서의 발광 소자에 대해서 확대한 도면이며, 특히 표시 영역의 단면 구조를 확대한 도면을 나타낸다. 이 도 13에는 3개의 화소 영역 A가 도시되어 있다.
유기 EL 장치(201)는 기판(10), 그 위에 형성된 TFT 등의 회로 등을 갖는 회로 소자부(14), 및 또한 이 회로 소자부(14) 위에 형성된 화소 전극(양극)(111), 정공 주입층(110a) 및 발광층(110b)을 포함하는 기능층(110), 및 음극(12)을 갖는 발광 소자부(11)에 의해 구성되어 있다. 상기 화소 전극(111), 정공 주입층(110a), 발광층(110b) 및 음극(12)이 유기 EL 소자를 구성하고 있다. 유기 EL 장치(201)에서는 기능층(110)으로부터 기판(10) 측으로 출사한 광이 회로 소자부(14) 및 기판(10)을 투과하여 기판(10)의 하측(관측자 측)으로 출사되는 동시에, 기능층(110)으로부터 기판(10)의 반대 측으로 출사한 광이 음극(12)에 의해 반사되고, 회 로 소자부(14) 및 기판(10)을 투과하여 기판(10)의 하측(관측자 측)으로 출사되도록 되어 있다.
무기물 뱅크층(18)은 발광 영역을 제어하는 것이며, 도 13에 나타낸 바와 같이, 화소 전극(111)을 구획하도록 하여 화소 전극(111, 111) 사이에 형성되어 있다. 또한, 무기물 뱅크층(18)의 일부가 화소 전극(111)의 주연부 위에 얹혀 형성되어, 무기물 뱅크층(18)과 화소 전극(111)이 평면에서 보아 일부 중첩되어 있다.
화소 전극(111) 위에는 무기물 뱅크층(18)으로 구획된 화소 개구부(18c)가 설치되고, 이 화소 개구부(18c)의 면적이 개구율로 되어 있다. 또한, 무기물 뱅크층(18)의 막 두께는 예를 들어 30∼200㎚의 범위가 바람직하고, 특히 50∼100㎚가 바람직하다.
여기서, 무기물 뱅크층(18)은 SiN에 탄소(C)를 미량으로 혼합시킨 재료로 이루어진다. 이 무기물 뱅크층(18) 표면에는 플라스마 처리가 실시되어, 무기물 뱅크층(18) 표면이 발액성으로 되어 있다.
또한, 무기물 뱅크층(18)을 예를 들어 SiO2, TiO2, SiN 등의 무기 재료를 사용하여 구성할 수도 있다. 이 때, 무기물 뱅크층(18) 표면에는 트리메톡시실란 등의 실란계 커플링제로 이루어지는 단층막이 형성되어 있고, 무기물 뱅크층(18) 표면이 발액성으로 되어 있다.
이와 같이, 무기물 뱅크층(18)은 후술하는 정공 주입층 형성 재료에 대하여 발액성을 갖는 한편, 발광층 형성 재료에 대하여는 정공 주입층 형성 재료와 비교 하여 친액성을 갖는다.
무기물 뱅크층(18) 위에는 도 13에 나타낸 바와 같이, 유기물 뱅크층(220)(제 2 격벽)이 형성되어 있다. 유기물 뱅크층(220)은 포토리소그래피법의 정밀도를 고려하여, 무기물 뱅크층(18)의 주연보다도 내측에 간격을 두고 형성되어 있다. 이것에 의해, 무기물 뱅크층의 주연부에는 유기물 뱅크층(220)의 측면(220a)으로부터 돌출한 돌출부(18b)가 설치된다. 유기물 뱅크층(220)의 단면 형상은 기판(10) 면에 대하여 예각으로 경사지는 경사면이 설치된 사다리꼴 형상으로 되어 있다. 또한, 유기물 뱅크층(220)의 측면(220a)은 발액 처리되어 있다.
기능층(110)은 도 13에 나타낸 바와 같이, 화소 전극(111) 위에 형성된 정공 주입층(110a)과, 정공 주입층(110a) 위에 적층된 발광층(110b)을 갖고 있다.
정공 주입층(110a)은 무기물 뱅크층(18)으로 구획된 화소 개구부(18c) 내의 화소 전극(111) 위에 형성되어 있다. 본 실시예에서 무기물 뱅크층(18) 표면은 발액 처리되어 있다. 따라서, 정공 주입층(110a)을 액상법에 의해 형성할 때에, 가령 무기물 뱅크층(18) 위에 정공 주입층 형성 재료가 토출되었다고 하여도 튀겨져 무기물 뱅크층(18) 내에 유입되고, 화소 개구부(18c)로부터 누출되지 않도록 되어 있다. 또한, 정공 주입층(110a)의 상면의 높이는 토출량 등의 토출 조건을 조정함으로써, 화소 전극(111) 위에 얹힌 무기물 뱅크층(18)(돌출부(18b))의 상면의 높이와 거의 동일해지도록 형성되어 있다. 이것에 의해, 무기물 뱅크층(18)의 상면과 정공 주입층(110a)의 상면에 의해 연속되는 평탄면이 설치된다.
또한, 정공 주입층 형성 재료로서는, 예를 들어 폴리에틸렌디옥시티오펜 (PEDOT) 등의 폴리티오펜 유도체와 폴리스틸렌술폰산 등의 혼합물이 적절하게 사용된다.
발광층(110b)은 도 13에 나타낸 바와 같이, 유기물 뱅크층(220)으로 구획된 개구부(220c) 내의 정공 주입층(110a) 위의 전면에 형성되어 있다. 발광층(110b)은 적색(R)으로 발광하는 적색 발광층, 녹색(G)으로 발광하는 녹색 발광층, 및 청색(B)으로 발광하는 청색 발광층의 3종류를 갖고, 각 발광층이 스트라이프 형상으로 배치되어 있다. 발광층(110b)의 고분자 발광층 형성 재료로서는 폴리플루오렌(PF) 유도체, 폴리파라페닐렌비닐렌(PPV) 유도체, 폴리파라페닐렌(PPP) 유도체, 폴리비닐카르바졸(PVK), 폴리티오펜 유도체, 폴리메틸페닐실란(PMPS) 등의 폴리실란계 등의 고분자 유기 재료가 적절하게 사용된다. 발광층(110b)의 막 두께로서는 예를 들어 50∼100㎚가 바람직하다.
본 실시예에서 유기물 뱅크층(220) 표면은 발액 처리되어 있다. 따라서, 개구부(220c) 내에 토출된 발광층 형성 재료는 인접 화소에 누출되지 않아, 소정의 정공 주입층(110a) 위, 및 무기물 뱅크층(18) 위의 전면에 성막된다.
음극(12)은 도 13에 나타낸 바와 같이, 발광층(110b)을 포함하는 유기물 뱅크층(220) 위의 전면에 화소 전극(111)에 대향하도록 하여 형성되어 있다. 이 음극(12)은 칼슘(Ca)층과 알루미늄(Al)층이 기판(10) 측으로부터 이 순서로 적층되어 구성되어 있다. Al층은 발광층(110b)으로부터 발광된 광을 기판(10) 측(관찰자 측)으로 반사시키는 것이며, Al층 이외에 Ag층 또는 Al층과 Ag층의 적층막 등으로 구성하는 것도 바람직하다. 또한, 발광층(110b)의 재료를 효율적으로 발광시키기 위 해서, 발광층(110b)과 음극(12)의 Ca층 사이에 불화 리튬(LiF)층을 형성하는 경우도 있다. Ca층의 막 두께로서는 예를 들어 2∼20㎚의 범위가 바람직하고, 특히 10㎚ 정도가 좋다. 또한, Al층의 막 두께로서는 예를 들어 100∼1000㎚의 범위가 바람직하고, 특히 200㎚ 정도가 좋다. 또한 Al층 위에 SiO, SiO2, SiN 등으로 이루어지는 산화 방지용 보호층을 설치할 수도 있다.
(유기 EL 장치의 제조 방법)
다음으로, 본 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 방법에 대해서 설명한다.
도 14∼도 19는 제 3 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도이다.
또한, TFT 등의 제조 공정에 대해서는 공지의 방법이 사용되기 때문에 생략한다.
<무기물 뱅크층 형성 공정>
우선, 질화규소(SiN)에 탄소(C) 또는 탄화규소(SiC)를 미량으로 혼합시킨 재료를 사용하여, 스퍼터링법에 의해 화소 전극(111)을 포함하는 제 2 층간 절연막(144b) 위의 전면에 무기물 뱅크층으로 되는 절연층을 성막한다. 이어서, 절연층 위의 전면에 감광성 레지스트를 도포한 후, 화소 전극(111) 위의 화소 개구부(18c)에 대응하는 위치가 개구된 마스크를 사용하여, 감광성 레지스트를 포토리소그래피 처리하고, 감광성 레지스트를 소정 형상으로 패터닝한다. 그리고, 이 패터닝한 감광성 레지스트를 마스크로 하여 절연층을 에칭 처리한다. 이 처리에 의해, 도 14 에 나타낸 바와 같이, 화소 전극(111)을 구획하는 동시에, 일부가 화소 전극(111)의 주연부 위에 얹힌 무기물 뱅크층(18)을 형성한다. 또한, 무기물 뱅크층(18)의 막 두께는 30∼200㎚의 범위가 바람직하고, 특히 50∼100㎚가 바람직하다.
<유기물 뱅크층 형성 공정>
다음으로, 무기물 뱅크층(18) 및 화소 전극(111) 위의 전면에 스핀 코팅법에 의해 아크릴, 폴리이미드 등의 유기물 뱅크층 형성 재료를 성막한다.
이어서, 유기물 뱅크층 형성 재료 위의 전면에 감광성 레지스트를 도포한 후, 무기물 뱅크층(18)으로 구획된 화소 개구부(18c)보다 넓은 개구가 되도록 개구부를 갖는 마스크를 사용하여, 감광성 레지스트를 포토리소그래피 처리한다. 이 때, 포토리소그래피 처리의 정밀도를 고려하여, 무기물 뱅크층(18)의 주연보다도 내측에 유기물 뱅크층(220)의 측면이 형성되도록 제어한다. 즉, 유기물 뱅크층(220)으로 구획되는 개구부 쪽이 무기물 뱅크층(18)으로 구획되는 화소 개구부보다 개구 면적이 넓어지도록 포토리소그래피 처리한다.
이어서, 패터닝한 감광성 레지스트를 마스크로 하여, 유기물 뱅크층 형성 재료를 에칭 처리한다. 이 때, 유기물 뱅크층(220)이 경사면을 갖는 단면 사다리꼴 형상으로 되도록 에칭액, 에칭 시간 등의 에칭 조건을 조절하여 에칭 처리한다. 이와 같이 하여, 도 15에 나타낸 바와 같이 무기물 뱅크층(18) 위에 유기물 뱅크층(220)을 형성한다.
<활성화 처리 공정>
다음으로, 화소 전극(111)의 전극면, 무기물 뱅크층(18)의 표면(18a), 및 유 기물 뱅크층(220)의 표면에 활성화 처리를 실시한다. 활성화 처리에는 화소 전극(111)에서의 일함수의 조정, 제어, 화소 전극 표면의 세정, 화소 전극 표면의 친액화 처리가 포함된다.
우선, 친액화 처리로서, 대기 분위기 중에서 산소를 처리 가스로 하는 플라스마 처리(O2 플라스마 처리)를 행한다. 이 O2 플라스마 처리에 의해, 화소 전극(111)의 전극면(111a), 및 무기물 뱅크층(18)의 돌출부(18b)의 표면(18a)(이하, 표면(18a)라고 생략한다)이 친액 처리된다. 또한, 이 O2 플라스마 처리는 친액성을 부여할 뿐만 아니라, 상술한 바와 같이 화소 전극인 ITO 위의 세정, 일함수의 조정도 겸하고 있다.
이어서, 발액화 처리로서, 대기 분위기 중에서 테트라플루오로메탄을 처리 가스로 하는 플라스마 처리(CF4 플라스마 처리)를 행한다. 또한, 처리 가스는 테트라플루오로메탄(4불화 탄소)에 한정되지 않고, 다른 플루오로카본계 가스를 사용할 수 있다. CF4 플라스마 처리에 의해, 무기물 뱅크층(18)의 표면(18a) 및 유기물 뱅크층(220)의 표층이 발액 처리된다. 무기물 뱅크쪽이 유기물 뱅크에 비하여 탄소 함유량이 적기 때문에, 유기물 뱅크보다는 낮은 발액성을 나타낸다. 또한, O2 플라스마에 의해 전(前) 처리한 쪽이 불소화되기 쉽다는 특징을 갖고 있으며, 본 실시예에는 특히 유효하다. 또한, 화소 전극(111)의 전극면(111a)도 이 CF4 플라스마 처리의 영향을 다소 받지만, 습윤성에 영향을 주는 것은 적다.
<정공 주입층 형성 공정>
다음으로, 도 16에 나타낸 바와 같이, PEDOT/PSS(PEDOT:PSS=1:6 또는 1:20)의 혼합물을 함유하는 수분산액에 디에틸렌글리콜 등의 용매를 첨가한 정공 주입층 형성 재료(109a)를 무기물 뱅크층(18)으로 구획된 무기물 뱅크층(18) 내에 잉크젯 장치(IJ)에 의해 토출한다.
여기서, 무기물 뱅크층(18) 표면에는 발액 처리가 실시되어 있고, 무기물 뱅크층(18)의 표면(18a)과 정공 주입층 형성 재료(109a)의 접촉각은 약 80°로 되어 있다. 따라서, 무기물 뱅크층(18)의 무기물 뱅크층(18)에 토출되는 정공 주입층 형성 재료(109a)가 무기물 뱅크층(18)의 돌출부(18b) 위에 토출되었다고 하여도 정공 주입층 형성 재료(109a)는 튀겨져, 화소 개구부(18c) 내에 유입된다.
또한 본 실시예에서는 잉크젯 장치(IJ)로부터 토출되는 정공 주입층 형성 재료(109a)의 토출량, 및 토출하는 정공 주입층 형성 재료(109a)의 용매 중에 함유시키는 PEDOT/PSS 등의 고형분 농도를 제어한다. 이것에 의해, 화소 전극(111)의 주연부 위에 형성되는 무기물 뱅크층(18)의 상면의 높이와, 토출된 정공 주입층 형성 재료(109a)를 건조한 후의 정공 주입층(110a)의 상면의 높이를 동일하게 형성할 수 있다.
<건조 공정>
다음으로, 도 17에 나타낸 바와 같이, 토출된 정공 주입층 형성 재료에 함유하는 용매를 건조 처리에 의해 증발시켜, 무기물 뱅크층(18)으로 구획된 무기물 뱅크층(18) 내의 화소 전극(111) 위에 정공 주입층(110a)을 형성한다. 상세하게는, 토출된 정공 주입층 형성 재료를 진공 건조한 후, 대기압 중에서 200℃의 온도로 10분간 건조시킨다. 이 건조 처리에 의해, 도 17에 나타낸 바와 같이, 화소 전극(111)의 주연부 위에 형성되는 무기물 뱅크층(18)의 상면과 동일한 높이를 갖는 정공 주입층(110a)을 형성할 수 있다. 또한, 무기물 뱅크층(18)의 표면(18a)에는 발액 처리가 실시되어 있기 때문에, 무기물 뱅크층(18) 위에는 정공 주입층(110a)이 남아있지 않고, 무기물 뱅크층(18)의 상면과 정공 주입층(110a)의 상면에서 연속된 평탄면으로 된다.
<발광층 형성 공정>
다음으로, 도 18에 나타낸 바와 같이, 유기물 뱅크층(220)으로 구획된 개구부(220c) 내의 무기물 뱅크층(18)의 돌출부(18b) 및 정공 주입층(110a) 위의 전면에 잉크젯 장치(IJ)에 의해 발광층 형성 재료(113a)를 토출한다. 발광층 형성 재료(113a)로서는 폴리플루오렌(PF) 유도체, 폴리파라페닐렌비닐렌(PPV) 유도체를 방향족계 탄화수소 용매로 용해한 용액이 사용된다. 방향족계 탄화수소 용매로서는, 트리메틸벤젠, 시클로헥실벤젠, 도데실벤젠 등의 알킬기(基)가 첨가된 벤젠 용매, 에테르기가 첨가된 메톡시에톡시벤젠 등을 사용할 수도 있다.
여기서, 유기물 뱅크층(220)의 표층은 발액성을 갖고 있기 때문에, 토출된 발광층 형성 재료(113a)는 뱅크층 표면에서 튀겨져, 인접 화소(개구부)에 누출되거나, 혼입(混入)되지 않고 개구부(220c) 내에 수용된다. 또한, 무기물 뱅크층(18)의 표면(18a)도 발액성을 갖지만, 유기물 뱅크층의 표면의 발액성에 비하면 낮고, 발광층 형성 재료(113a)에는 표면장력이 낮은 방향족계 재료가 함유되어, 발광층 형성 재료의 정공 주입층 표면과 무기물 뱅크층(18) 표면(18a)에 대한 습윤성(접촉각)에는 큰 차가 없기 때문에, 발광층 형성 재료(113a)는 정공 주입층(110a) 표면 및 무기물 뱅크층(18)의 표면(18a) 위에도 균일하게 습윤 확장시킬 수 있다.
구체적으로는, 정공 주입층(110a) 표면과 발광층 형성 재료(113a)의 접촉각은 약 40°이다. 또한, 무기물 뱅크층(112a) 표면과 발광층 형성 재료(113a)의 접촉각은 약 50°이다. 따라서, 정공 주입층(110a)의 상면 및 무기물 뱅크층(112a)의 상면과, 발광층 형성 재료의 접촉각은 거의 동일하게 되어 있다.
이어서, 도 19에 나타낸 바와 같이, 잉크젯 토출에 의해 나누어 도포된 발광층 형성 재료(113a)에 함유하는 용매를 건조 처리에 의해 증발시켜, 무기물 뱅크층(18) 및 정공 주입층(110a) 위의 전면에 발광층(110b)을 형성한다. 상세하게는, 토출한 발광층 형성 재료(113a)를 진공에 의한 용매 제거 후, Ar나 질소 등의 불활성 분위기 중에서 130℃의 온도로 60분간 어닐링 처리를 더 실시한다. 따라서, 발광층의 막 두께가 예를 들어 80㎚의 균일한 발광층(110b)을 형성할 수 있다.
<음극 형성 공정>
다음으로, 도 20에 나타낸 바와 같이, 발광층(110b) 위의 전면에 진공 가열 증착법에 의해, Ca층 및 Al층을 차례로 적층하여, 이들 적층막으로 구성되는 음극(12)을 형성한다. 또한, 상술한 바와 같이 Ca층의 하층에 LiF층을 형성할 수도 있다. 또한 음극(12) 위에 산화 방지를 위해 SiO2, SiN 등의 보호층을 형성하는 것도 바람직하다.
최후에, 도 12의 (b)로 돌아와, 열경화 수지 또는 자외선 경화 수지로 이루어지는 밀봉 수지(3a)를 음극(12) 위의 전면에 도포하고, 밀봉 수지(3a) 위에 밀봉 기판(3b)을 적층하여 밀봉부(3)를 형성한다. 밀봉 공정은 질소, 아르곤, 헬륨 등의 불활성 가스 분위기에서 행하는 것이 바람직하다.
이와 같은 방법에 의해 유기 EL 장치(201)를 제조할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는 정공 수송층을 생략하였지만, 정공 주입층(110a)과 발광층(110b) 사이에 정공 수송층을 형성할 수도 있다. 정공 수송층의 재료로서는 트리페닐아민계 폴리머를 사용할 수 있다. 이것에 의해, 정공을 발광층(110b)에 주입할 수 있기 때문에, 효율, 수명이 우수한 특성을 얻을 수 있다.
본 실시예에 의하면, 무기물 뱅크층(18)은 정공 주입층(110a)에 대하여 발액성을 갖기 때문에, 무기물 뱅크층(18) 위에 토출되는 정공 주입층 형성 재료(109a)는 튀겨져, 무기물 뱅크층(18)으로 구획된 화소 개구부(18c) 내에 유입된다. 또한, 정공 주입층(110a)의 상면의 높이와 무기물 뱅크층(18)의 상면의 높이는 거의 동일하고, 정공 주입층 형성 재료가 무기물 뱅크층(18) 위에 누출되지 않도록 제어되어 있다. 따라서, 정공 주입층(110a)이 무기물 뱅크층(18)으로 구획된 화소 개구부(18c)로부터 외측에 배치되지 않는다. 이와 같이, 무기물 뱅크층(18)의 상면과 정공 주입층(110a)의 상면은 거의 동일한 높이이기 때문에, 균일하고 평탄한 정공 주입층(110a) 및 발광층(110b)을 형성할 수 있다. 또한, 정공 주입층(110a) 및 발광층(110b)의 주연부와 중앙부에서 막 두께를 균일하게 할 수 있기 때문에, 발광 수명 불균일이 없어, 발광 수명의 균일화를 도모할 수 있다.
[제 4 실시예]
다음으로, 본 발명의 제 4 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
본 실시예와 상기 제 3 실시예에서는 무기물 뱅크층에 발액 처리를 실시하는 방법이 다르다. 또한, 그 외의 유기 EL 장치의 기본 구성 및 제조 방법은 상기 제 3 실시예와 동일하며, 공통의 구성 요소에는 동일한 부호를 첨부하고, 상세한 설명은 생략한다.
도 21 및 도 22는 본 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도이다.
우선, 화소 전극(111)을 포함하는 제 2 층간 절연막(144b) 위의 전면에 CVD법, 스퍼터링법, 증착법 등에 의해, SiO2, TiO2 등의 무기물 재료를 성막한다. 이어서, 포토리소그래피 처리, 에칭 처리에 의해, 도 21에 나타낸 바와 같이 무기물 뱅크층(18)을 형성한다.
이어서, 도 21에 나타낸 바와 같이, 무기물 뱅크층(18) 위에 폴리이미드 또는 알칼리로 이루어지는 유기물 뱅크층(220)을 형성한다.
이어서, 화소 전극(111), 무기물 뱅크층(18), 및 유기물 뱅크층(220) 각각의 표면에, O2 및 CF4의 처리 가스를 사용하여 연속 플라스마 처리한다. 이 플라스마 처리에 의해, 화소 전극(111)의 전극면(111a) 및 무기물 뱅크층(18)의 표면(18a)이 친액 처리된다. 한편, 유기물 뱅크층(220)의 측면(220a)이 발액 처리된다.
이어서, 트리메톡시실란 등의 실란계 커플링제 용액에 플라스마 처리를 실시 한 상기 기판을 침지(浸漬)한다. 이것에 의해, 도 21에 나타낸 바와 같이, 친액 처리된 무기물 뱅크층(18)의 표면(18a) 및 화소 전극의 전극면(111a) 위에 커플링제의 단층막(214a)이 형성된다.
이어서, 도 21에 나타낸 바와 같이, 화소 개구부(18c)의 대응하는 위치에 개구부(60a)를 갖는 마스크(60)를 사용하여, 이 마스크를 통하여 자외선을 조사함으로써, 전극면(111a) 위 및 무기물 뱅크층(18)의 측면의 실란계 커플링제를 제거한다.
이와 같이 하여, 도 22에 나타낸 바와 같이, 무기물 뱅크층(18)의 표면(18a) (돌출부(18b)의 상면)에만 실란계 커플링제(214)를 형성한다. 실란계 커플링제는 산화물과의 밀착성도 좋고, 말단의 관능기를 선택함으로써, 정공 주입층 형성 재료 등의 잉크와의 습윤성을 조정할 수 있다.
본 실시예에 의해서도, 상기 제 3 실시예와 동일한 작용 효과를 나타낼 수 있다.
[제 5 실시예]
이하, 본 발명의 제 5 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
또한, 본 실시예의 유기 EL 장치는 발광층에서 발광한 광을 기판 측으로부터 취출하는 보텀 이미션 방식이다.
(유기 EL 장치)
도 23의 (a)는 유기 EL 장치의 개략 구성을 나타내는 평면도이며, 도 23의 (b)는 도 23의 (a)의 유기 EL 장치의 A-B선에 따른 단면도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 유기 EL 장치(301)(발광 장치)는 복수의 주사선(101)과, 주사선(101)에 대하여 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 신호선(102)과, 신호선(102)에 병렬로 연장되는 복수의 전원선(103)이 각각 배선된 회로 구성을 갖는다. 주사선(101) 및 신호선(102)의 각 교점 부근에 화소 영역 A가 설치되어 있다.
신호선(102)에는 시프트 레지스터, 레벨 시프터, 비디오 라인 및 아날로그 스위치 등을 구비하는 데이터 측 구동 회로(104)가 접속되어 있다. 또한, 주사선(101)에는 시프트 레지스터 및 레벨 시프터 등을 구비하는 주사 측 구동 회로(105)가 접속되어 있다. 또한, 화소 영역 A의 각각에는 주사선(101)을 통하여 주사 신호가 게이트 전극에 공급되는 스위칭용 박막 트랜지스터(112)와, 이 스위칭용 박막 트랜지스터(112)를 통하여 신호선(102)으로부터 공유되는 화소 신호를 유지하는 유지 용량(cap)과, 상기 유지 용량(cap)에 의해 유지된 화소 신호가 게이트 전극에 공급되는 구동용 박막 트랜지스터(123)와, 이 구동용 박막 트랜지스터(123)를 통하여 전원선(103)에 전기적으로 접속하였을 때에 그 전원선(103)으로부터 구동 전류가 공급되는 화소 전극(111)과, 이 화소 전극(111)과 음극(대향 전극)(12) 사이에 삽입된 기능층(110)이 설치되어 있다. 앞의 전극(111)과 음극(12)과 기능층(110)에 의해, 발광 소자 예를 들어 유기 EL 소자가 구성되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 주사선(101)이 구동되어 스위칭용 박막 트랜지스터(112)가 온이 되면, 그 때의 신호선(102)의 전위가 유지 용량(cap)에 의해 유지되고, 상기 유지 용량(cap)의 상태에 따라, 구동용 박막 트랜지스터(123)의 온·오프 상태가 결정된다. 그리고, 구동용 박막 트랜지스터(123)의 채널을 통하여, 전원선(103)으로부터 화소 전극(111)에 전류가 흐르고, 또한 기능층(110)을 통하여 음극(12)에 전류가 흐른다. 기능층(110)은 이것을 흐르는 전류량에 따라 발광한다.
도 23의 (a) 및 도 23의 (b)에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 유기 EL 장치(301)는 유리 등으로 이루어지는 투명한 기판(10)과, 기판(10) 상에 매트릭스 형상으로 배치된 발광 소자가 구비된 발광 소자부(11)를 구비하고 있다. 또한, 발광 소자는 양극, 기능층, 음극에 의해 구성된 것이며, 기능층은 정공 주입층, 발광층, 전자 주입/수송층 등이다. 기판(10)은 예를 들어 유리 등의 투명 기판이며, 기판(10)의 중앙에 위치하는 표시 영역(2a)과, 기판(10)의 주연에 위치하여 표시 영역(2a)의 외측에 비표시 영역(2b)으로 구획되어 있다. 표시 영역(2a)은 매트릭스 형상으로 배치된 발광 소자에 의해 형성되는 영역이며, 유효 표시 영역이라고도 한다. 또한, 표시 영역의 외측에 비표시 영역(2b)이 형성되어 있다. 그리고, 비표시 영역(2b)에는 표시 영역(2a)에 인접하는 더미 표시 영역(2d)이 형성되어 있다. 또한, 도 23의 (b)에 나타낸 바와 같이, 발광 소자부(11)와 기판(10) 사이에는 회로 소자부(14)가 구비되고, 이 회로 소자부(14)에 상술한 주사선, 신호선, 유지 용량, 스위칭용 박막 트랜지스터, 구동용 박막 트랜지스터(123) 등이 구비되어 있다. 또한, 음극(12)은 그 일단이 기판(10) 상에 형성된 음극용 배선(12a)에 접속되어 있고, 이 배선의 일단부(12b)가 플렉시블 기판(5) 위의 배선(5a)에 접속되어 있다. 또한, 배선(5a)은 플렉시블 기판(5) 위에 구비된 구동 IC(6)(구동 회로)에 접속되어 있다.
또한, 도 23의 (a) 및 도 23의 (b)에 나타낸 바와 같이, 회로 소자부(14)의 비표시 영역(2b)에는 상술한 전원선(103(103R, 103G, 103B))이 배치되어 있다. 또한, 도 23의 (a)에 기재된 표시 영역(2a)의 양측에는 상술한 주사 측 구동 회로(105, 105)가 배치되어 있다. 이 주사 측 구동 회로(105, 105)는 더미 표시 영역(2d) 하측의 회로 소자부(14) 내에 설치되어 있다. 또한 회로 소자부(14) 내에는 주사 측 구동 회로(105, 105)에 접속되는 구동 회로용 제어 신호 배선(105a)과 구동 회로용 전원 배선(105b)이 설치되어 있다. 또한 도 23의 (a)에 기재된 표시 영역(2a)의 상측(도면에서 상측, 구동 IC(6)와 반대 측)에는 검사 회로(106)가 배치되어 있다. 이 검사 회로(106)에 의해, 제조 도중이나 출하 시의 유기 EL 장치의 품질, 결함 검사를 행할 수 있다.
또한, 도 23의 (b)에 나타낸 바와 같이, 발광 소자부(11)는 복수의 화소 전극(111)…위의 각각에 적층된 기능층(110)과, 각 화소 전극(111) 및 기능층(110) 사이의 평면 영역에 구비되어 각 기능층(110)을 평면적으로 구획하는 무기물 뱅크층(18)을 주체로 하여 구성되어 있다. 기능층(110) 위에는 음극(12)이 배치되어 있다. 이들 화소 전극(111), 기능층(110) 및 음극(12)에 의해 발광 소자(예를 들어 유기 EL 소자)가 구성되어 있다. 여기서, 화소 전극(111)은 예를 들어 ITO에 의해 형성되어 이루어지고, 평면에서 보아 거의 직사각형으로 패터닝되어 형성되어 있다. 이 화소 전극(111)의 두께는 예를 들어 50∼200㎚의 범위가 바람직하고, 특히 150㎚ 정도가 좋다. 인접하는 화소 전극(111)…의 사이에 무기물 뱅크층(18)(제 1 격벽)이 구비되어 있다.
또한, 도 23의 (b)에 나타낸 바와 같이, 발광 소자부(11) 위에는 밀봉부(3)가 구비되어 있다. 이 밀봉부(3)는 음극(12) 위에 도포된 열경화 수지 또는 자외선 경화 수지 등으로 이루어지는 밀봉 수지(3a)와, 밀봉 수지(3a) 위에 배치된 밀봉 기판(3b)으로 이루어진다. 또한, 밀봉 수지(3a)로서는 경화 시에 가스, 용매 등이 발생하지 않는 것이 바람직하다. 이 밀봉부(3)는 적어도 음극(12)을 덮도록 형성되어 있고, 음극(12) 및 발광층(110b)에 대한 물 또는 산소의 침입을 방지하여, 음극(12) 및 발광층(110b)의 산화를 방지한다. 또한, 밀봉 기판(3b)은 밀봉 수지(3a)에 접합되어 밀봉 수지(3a)를 보호하는 것이며, 유리판, 금속판 또는 수지판 중 어느 하나인 것이 바람직하다. 또한 후술하는 바와 같이, 캔 밀봉 타입의 것도 바람직하고, 오목한 부분에 게터재를 배치하고, 게터재에 의해 산소의 흡착을 행하여 밀봉한 내부의 산화를 방지하도록 할 수도 있다.
도 24는 유기 EL 장치에서의 발광 소자에 대하여 확대한 도면이며, 특히 표시 영역의 단면 구조를 확대한 도면을 나타낸다. 이 도 24에는 3개의 화소 영역 A가 도시되어 있다.
이 유기 EL 장치(301)는 기판(10), 그 위에 형성된 TFT 등의 회로 등을 갖는 회로 소자부(14), 및 또한 이 회로 소자부(14) 위에 형성된 화소 전극(양극)(111), 정공 주입층(110a) 및 발광층(110b)을 포함하는 기능층(110), 및 음극(12)을 갖는 발광 소자부(11)에 의해 구성되어 있다. 상기 화소 전극(111), 정공 주입층(110a), 발광층(110b) 및 음극(12)이 유기 EL 소자를 구성할 수 있다. 이 유기 EL 장치(301)에서는 기능층(110)으로부터 기판(10) 측으로 출사한 광이 회로 소자부 (14) 및 기판(10)을 투과하여 기판(10)의 하측(관측자 측)으로 출사되는 동시에, 기능층(110)으로부터 기판(10)의 반대 측으로 출사한 광이 음극(12)에 의해 반사되어, 회로 소자부(14) 및 기판(10)을 투과하여 기판(10)의 하측(관측자 측)으로 출사되도록 되어 있다.
무기물 뱅크층(18)은 발광 영역을 제어하는 것이며, 도 24에 나타낸 바와 같이, 화소 전극(111)을 구획하도록 하여 화소 전극(111, 111) 사이에 형성되어 있다. 또한, 무기물 뱅크층(18)의 일부가 화소 전극(111)의 주연부 위에 얹혀 형성되어, 무기물 뱅크층(18)과 화소 전극(111)이 평면에서 보아 일부 중첩되어 있다. 이것에 의해, 화소 전극(111) 위에는 무기물 뱅크층(18)으로 구획된 화소 개구부(18c)가 설치되고, 이 화소 개구부(18c)의 면적이 개구율로 된다. 또한, 무기물 뱅크층(18)은 예를 들어 SiO2, TiO2, SiN 등의 무기 재료 또는 SiN에 미량의 탄소가 함유된 재료로 이루어진다. 이 무기물 뱅크층(18)의 막 두께는 예를 들어 30∼200㎚의 범위가 바람직하고, 특히 50∼100㎚가 바람직하다.
무기물 뱅크층(18) 위에는 유기물 뱅크층(320)이 형성되어 있다. 유기물 뱅크층(320)은 포토리소그래피 처리의 정밀도를 고려하여, 무기물 뱅크층(18)의 주연보다도 내측에 간격을 두고 형성되어 있다. 이것에 의해, 무기물 뱅크층의 주연부에는 유기물 뱅크층(320)의 측면으로부터 화소 전극(111) 중앙부 측으로 돌출한 돌출부(18b)가 설치된다.
본 실시예에서 유기물 뱅크층(320)은 기판(10) 측으로부터 제 1 유기물층 (322), 산화물층(격벽부 절연층)(324), 및 제 2 유기물층(326)이 차례로 적층되어 구성된다. 유기물 뱅크층(320)의 형상은 경사면을 갖는 단면 사다리꼴 형상으로 형성되어 있다. 제 1 유기물층(322) 및 제 2 유기물층(326)은 아크릴 또는 폴리이미드로 이루어지고, 산화물층(324)은 SiO2, TiO2로 이루어진다. 또한, 제 1 유기물층(322)의 측면(322a) 및 제 2 유기물층(326)의 측면(326a)에는 발액 처리가 실시되어 있고, 산화물층(324)의 측면(324a)에는 친액 처리가 실시되어 있다. 즉, 산화물층(324)의 측면(324a)은 제 1 유기물층(322)의 측면(322a) 등보다도 상대적으로 발액성이 낮은 영역으로 되어 있고, 이 산화물층(324)의 측면(324a)이 피닝 포인트로 된다.
여기서, 제 1 유기물층(322)의 막 두께는 목적으로 하는 발광층의 막 두께와 동일한 정도인 것이 바람직하다. 구체적으로는 50∼100㎚가 바람직하다. 제 2 유기물층(326)의 막 두께로서는 0.5㎛∼2㎛가 바람직하다. 산화물층(324)의 막 두께로서는 20㎚∼50㎚로 얇은 것이 바람직하다. 산화물층(324)의 막 두께가 두꺼워지면, 산화물층(324)의 표면의 피닝 포인트의 범위도 넓어져, 피닝 포인트를 일정한 위치에 제어(고정)할 수 없기 때문이다. 또한, 유기물 뱅크층(320)의 산화물층(324)대신에, SiN 등의 재료를 사용한 층을 형성할 수도 있다.
기능층(110)은 도 24에 나타낸 바와 같이, 화소 전극(111) 위에 형성된 정공 주입층(110a)과, 정공 주입층(110a) 위에 적층된 발광층(110b)을 갖고 있다.
정공 주입층(110a)은 도 24에 나타낸 바와 같이, 무기물 뱅크층(18)으로 구 획된 화소 개구부(18c) 내의 화소 전극(111) 위에 형성되어 있다. 또한, 정공 주입층(110a)의 주연부는 무기물 뱅크층(18)의 돌출부(18b)에 얹혀 형성되어 있다. 정공 주입층 형성 재료로서는 예를 들어 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT) 등의 폴리티오펜 유도체와 폴리스틸렌술폰산(PSS) 등의 혼합물(PEDOT/PSS)이 적절하게 사용된다.
발광층(110b)은 도 24에 나타낸 바와 같이, 유기물 뱅크층(320)으로 구획된 개구부(320c) 내의 정공 주입층(110a) 위의 전면에 형성되어 있다.
여기서, 발광층의 외연은 유기물 뱅크층(320)의 산화물층(324)의 피닝 포인트로 되는 측면(324a)과 접촉하고 있어, 발광층(110b)의 상면의 높이가 유기물 뱅크층(320)의 산화물층(324)의 높이까지 형성되어 있다. 발광층(110b)은 적색(R)으로 발광하는 적색 발광층, 녹색(G)으로 발광하는 녹색 발광층, 및 청색(B)으로 발광하는 청색 발광층의 3종류를 갖고, 각 발광층이 스트라이프 형상으로 배치되어 있다. 발광층(110b)의 고분자 발광층 형성 재료로서는 폴리플루오렌(PF) 유도체, 폴리파라페닐렌비닐렌(PPV) 유도체, 폴리파라페닐렌(PPP) 유도체(PPP), 폴리비닐카르바졸(PVK), 폴리티오펜 유도체, 폴리메틸페닐실란(PMPS)등의 폴리실란계등의 고분자 유기 재료가 적절하게 사용된다. 발광층(110b)의 막 두께로서는 예를 들어 50∼100㎚가 바람직하다.
음극(12)은 도 24에 나타낸 바와 같이, 발광층(110b)을 포함하는 유기물 뱅크층(320) 위의 전면에 화소 전극(111)에 대향하도록 하여 형성되어 있다. 이 음극(12)은 칼슘(Ca)층과 알루미늄(Al)층이 기판(10) 측으로부터 이 순서로 적층되어 구성되어 있다. Al층은 발광층(110b)으로부터 발광된 광을 기판(10) 측(관찰자 측)으로 반사시키는 것이며, Al층 이외에 Ag층 또는 Al층과 Ag층의 적층막 등으로 구성하는 것도 바람직하다. 또한, 발광층(110b)의 재료를 효율적으로 발광시키기 위해서, 발광층(110b)과 음극(12)의 Ca층 사이에 불화 리튬(LiF)층을 형성하는 경우도 있다. Ca층의 막 두께로서는 예를 들어 2∼20㎚의 범위가 바람직하고, 특히 10㎚ 정도가 좋다. 또한, Al층의 막 두께로서는 예를 들어 100∼1000㎚의 범위가 바람직하고, 특히 200㎚ 정도가 좋다. 또한 Al층 위에 SiO, SiO2, SiN 등으로 이루어지는 산화 방지용 보호층을 설치할 수도 있다.
(유기 EL 장치의 제조 방법)
다음으로, 제 5 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 방법에 대해서 설명한다.
도 25∼도 34는 제 5 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 공정을 나타내는 단면도이다.
또한, TFT 등의 제조 공정에 대해서는 공지의 방법을 사용할 수 있기 때문에 생략한다.
<무기물 뱅크층 형성 공정>
우선, CVD법, 코팅법, 스퍼터링법, 증착법 등에 의해, SiO2 또는 TiO2 등의 무기물 뱅크층으로 되는 절연층을 화소 전극(111)을 포함하는 제 2 층간 절연막(144b) 위의 전면에 성막한다.
이어서, 절연층 위의 전면에 감광성 레지스트를 도포한 후, 화소 개구부(18c)에 대응하는 위치가 개구된 마스크를 사용하여, 감광성 레지스트를 포토리소그래피 처리하고, 감광성 레지스트를 소정 형상으로 패터닝한다. 그리고, 이 패터닝한 감광성 레지스트를 마스크로 하여 절연층을 에칭 처리한다. 이 처리에 의해, 도 25에 나타낸 바와 같이, 화소 전극(111)을 구획하는 동시에, 일부가 화소 전극(111)의 주연부 위에 얹힌 무기물 뱅크층(18)을 형성한다.
<유기물 뱅크층 형성 공정>
다음으로, 도 26에 나타낸 바와 같이, 무기물 뱅크층(18) 및 화소 전극(111) 위의 전면에 스핀 코팅법에 의해 아크릴, 폴리이미드 등의 제 1 유기물층 형성 재료(322b)를 성막한다.
이어서, 도 26에 나타낸 바와 같이, 성막한 제 1 유기물층 형성 재료(322b) 위의 전면에 CVD법, 스퍼터링법, 증착법 등에 의해 SiO2, TiO2 등의 산화물층 형성 재료(324b)를 성막한다.
이어서, 도 26에 나타낸 바와 같이, 성막한 무기물 재료 위의 전면에 스핀 코팅법에 의해 아크릴, 폴리이미드 등의 제 2 유기물층 형성 재료(326b)를 성막한다.
이어서, 제 2 유기물층 형성 재료(326b) 위의 전면에 감광성 레지스트를 도포한 후, 무기물 뱅크층(18)으로 구획된 화소 개구부(18c)에 대응하는 위치가 약간 개구된 마스크를 사용하여, 감광성 레지스트를 포토리소그래피 처리한다. 이 때, 포토리소그래피 처리의 정밀도를 고려하여, 무기물 뱅크층(18)의 주연보다도 내측에 유기물 뱅크층(320)의 측면이 형성되도록 제어한다. 즉, 유기물 뱅크층(320)으로 구획되는 개구부보다도 무기물 뱅크층(18)으로 구획되는 화소 개구부의 개구 면적이 넓어지도록 포토리소그래피 처리한다.
다음으로, 패터닝한 감광성 레지스트를 마스크로 하여, 제 1 유기물층 형성 재료(322b), 산화물층 형성 재료(324b), 및 제 2 유기물층 형성 재료(326b)를 일괄 에칭 처리한다. 이 때, 유기물 뱅크층(320)이 경사면을 갖는 단면 사다리꼴 형상으로 되도록 에칭액, 에칭 시간 등의 에칭 조건을 조절하여 에칭 처리한다. 이와 같이 하여, 도 27에 나타낸 바와 같이, 무기물 뱅크층(18) 위에 제 1 유기물층(322), 산화물층(324), 제 2 유기물층(326)의 3층으로 이루어지는 유기물 뱅크층(320)을 형성한다. 또한, 무기물 뱅크층(18)의 제 1 유기물층(322)의 막 두께를 조정함으로써, 산화물층(324)의 높이를 조정할 수 있다. 이것에 의해, 피닝 포인트의 위치를 제어할 수 있다.
<활성화 처리 공정>
다음으로, 화소 전극(111)의 전극면, 무기물 뱅크층(18)의 표면, 및 유기물 뱅크층 표면에 활성화 처리를 실시한다. 활성화 처리에는 화소 전극(111)에서의 일함수의 조정, 제어, 화소 전극 표면의 세정, 화소 전극 표면, 무기물층 및 산화물층 표면의 친액화 처리가 포함된다.
우선, 친액화 처리로서, 대기 분위기 중에서 산소를 처리 가스로 하는 플라 스마 처리(O2 플라스마 처리)를 행한다. 이 O2 플라스마 처리에 의해, 화소 전극(111)의 전극면(111a), 무기물 뱅크층(18)의 돌출부(18b)의 표면(18a)(이하, 표면(18a)이라고 생략한다), 및 유기물 뱅크층(320)의 산화물층(324)의 측면(324a)이 친액 처리된다. 또한, 이 O2 플라스마 처리는 친액성을 부여할 뿐만 아니라, 상술한 바와 같이, 화소 전극인 ITO 위의 세정, 일함수의 조정도 겸하고 있다.
다음으로, 발액화 처리로서, 대기 분위기 중에서 테트라플루오로메탄을 처리 가스로 하는 플라스마 처리(CF4 플라스마 처리)를 행한다. 또한, 처리 가스는 테트라플루오로메탄(4불화 탄소)에 한정되지 않고, 다른 플루오로카본계 가스를 사용할 수 있다. CF4 플라스마 처리에 의해, 유기물 뱅크층(320)의 제 1 유기물층(322)의 측면(322a), 제 2 유기물층(326)의 측면(326a) 및 그 상면(326c)이 발액 처리된다. 또한, O2 플라스마에 의해 전 처리한 쪽이 불소화되기 쉽다는 특징을 갖고 있으며, 본 실시예에는 특히 유효하다. 또한, 화소 전극(111)의 전극면(111a), 무기물 뱅크층(18)의 표면(18a), 및 제 2 유기물층(326)의 산화물층(324)의 측면(324a)도 이 CF4 플라스마 처리의 영향을 다소 받지만, 습윤성에 영향을 주는 것은 적다.
<정공 주입층 형성 공정>
다음으로, 도 28에 나타낸 바와 같이, PEDOT/PSS(PEDOT:PSS=1:6 또는 1:20)의 혼합물을 함유하는 수분산액에 디에틸렌글리콜 등의 용매를 첨가한 정공 주입층 형성 재료(109a)를 무기물 뱅크층(18)으로 구획된 화소 개구부(18c) 내에 잉크젯 장치(IJ)에 의해 토출한다. 토출된 정공 주입층 형성 재료(109a)는 화소 전극(111)의 전극면(111a) 위 및 무기물 뱅크층(18)의 돌출부(18b) 위에 배치된다.
<건조 공정>
다음으로, 도 29에 나타낸 바와 같이, 토출된 정공 주입층 형성 재료에 함유하는 용매를 건조 처리에 의해 제거시켜, 무기물 뱅크층(18)으로 구획된 화소 개구부(18c) 내의 화소 전극(111) 위에 정공 주입층(110a)을 형성한다. 상세하게는, 토출된 정공 주입층 형성 재료를 진공 건조한 후, 대기압 중에서 200℃의 온도로 10분간 건조시킨다. 이 건조 처리에 의해, 도 29에 나타낸 바와 같이, 화소 전극(111)의 전극면(111a), 및 무기물 뱅크층(18)의 주연부에 얹히도록 하여 정공 주입층(110a)을 형성한다.
<발광층 형성 공정>
다음으로, 도 30에 나타낸 바와 같이, 유기물 뱅크층(320)으로 구획된 개구부(320c)내의 무기물 뱅크층(18) 및 정공 주입층(110a) 위의 전면에 잉크젯 장치(IJ)에 의해 발광층 형성 재료(113a)를 토출한다. 발광층 형성 재료(113a)로서는, 폴리플루오렌(PF) 유도체, 폴리파라페닐렌비닐렌(PPV) 유도체를 방향족계 탄화수소 용매로 용해한 용액이 사용된다. 방향족계 탄화수소 용매로서는, 트리메틸벤젠, 시클로헥실벤젠, 도데실벤젠 등의 알킬기가 첨가된 벤젠 용매, 에테르기가 첨가된 메톡시에톡시벤젠 등을 이용할 수도 있다.
이어서, 도 30 및 도 31에 나타낸 바와 같이, 성막한 발광층 형성 재료(113a)에 함유하는 용매를 건조 처리에 의해 제거시켜, 무기물 뱅크층(18) 및 정공 주입층(110a) 위의 전면에 발광층(110b)을 형성한다. 상세하게는, 토출한 발광층 형성 재료(113a)를 용매 제거 후, 또는 Ar이나 질소 등의 불활성 분위기 중에서 130℃의 온도로 60분간 어닐링 처리를 실시한다. 따라서, 발광층의 막 두께가 예를 들어 80㎚의 균일한 발광층(110b)을 형성할 수 있다.
본 실시예에서는 유기물 뱅크층(320)의 중간에 산화물층(324)이 형성되고, 이 산화물층(324)의 측면(324a)에 친액 처리가 실시되어 있다. 따라서, 유기물 뱅크층(320)으로 구획된 개구부(320c) 내에 토출되는 발광층 형성 재료(113a)는 이 산화물층(324)의 측면(324a)을 기점으로 하여 피닝된다. 즉, 유기물 뱅크층(320)의 산화물층(324)의 측면(324a)과 접촉하는 발광층 형성 재료(113a)의 외연으로부터 건조, 석출되기 시작하고, 발광층 형성 재료(113a)에 포함되는 용매가 증발한다. 이와 같이 하여, 도 31에 나타낸 바와 같이, 정공 주입층(110a) 위에 예를 들어 80㎚의 막 두께의 균일하고 평탄한 발광층(110b)을 형성한다.
<음극 형성 공정>
다음으로, 도 32에 나타낸 바와 같이, 발광층(110b) 위의 전면에 진공 가열 증착법에 의해, Ca층 및 Al층을 차례로 적층하고, 이들 적층막으로 구성되는 음극(12)을 형성한다. 또한, 상술한 바와 같이 Ca층의 하층에 LiF층을 형성할 수도 있다. 또한 음극(12) 위에 산화 방지를 위해 SiO2, SiN 등의 보호층을 형성하는 것도 바람직하다.
최후에, 도 23의 (b)로 돌아와, 열경화 수지 또는 자외선 경화 수지로 이루 어지는 밀봉 수지(3a)를 음극(12) 위의 전면에 도포하고, 밀봉 수지(3a) 위에 밀봉 기판(3b)을 적층하여 밀봉부(3)를 형성한다. 밀봉 공정은 질소, 아르곤, 헬륨 등의 불활성 가스 분위기에서 행하는 것이 바람직하다.
이와 같은 방법에 의해 제 5 실시예에 따른 유기 EL 장치(301)를 제조할 수 있다.
또한, 상기 제 5의 실시예에서는 정공 수송층을 생략하였지만, 정공 주입층(110a)과 발광층(110b) 사이에 정공 수송층을 형성할 수도 있다. 정공 수송층의 재료로서는 트리페닐아민계 폴리머를 사용할 수 있다. 이것에 의해, 보다 효율적으로 정공을 발광층(110b)에 주입할 수 있기 때문에, 효율, 수명이 우수한 특성을 얻을 수 있다.
본 실시예에 의하면, 유기물 뱅크층(320)의 산화물층(324)의 측면(324a)은 제 1 유기물층(322)의 측면(322a) 및 제 2 유기물층(326)의 측면(326a)보다도 발액성이 상대적으로 낮아(친액성), 토출되는 발광층 형성 재료가 제 1 영역보다도 젖기 쉽게 되어 있다. 그 때문에, 이 산화물층(324)의 측면(324a)은 발광층 형성 재료의 건조, 석출이 개시되는 피닝 포인트로 된다. 따라서, 유기물 뱅크층(320)의 산화물층(324)의 측면(324a)의 위치를 조절함으로써, 건조, 석출을 개시하는 피닝 포인트를 제어(고정)하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 발광층 형성 재료의 토출량 등을 제어함으로써, 건조 후의 막 두께를 제어할 수 있어, 보다 균일하고 평탄한 발광층(110b)을 형성할 수 있다. 또한, 정공 주입층(110a) 및 발광층(110b)의 주연부와 중앙부의 막 두께를 균일하게 할 수 있기 때문에, 발광 수명 불균일이 없어, 발광 수명의 균일화를 도모할 수 있다.
[제 6 실시예]
다음으로, 본 발명의 제 6 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
본 실시예와 상기 제 5 실시예에서는 유기물 뱅크층(320)의 형상이 다르다. 또한, 그 외의 유기 EL 장치의 기본 구성 및 제조 방법은 상기 제 5 실시예와 동일하여, 공통의 구성 요소에는 동일한 부호를 첨부하고, 상세한 설명은 생략한다.
도 33에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 따른 유기물 뱅크층(320)은 상부 뱅크층(334)(상부 격벽부)과 하부 뱅크층(332)(하부 격벽부)이 일체화되어 구성되어 있다. 유기물 뱅크층(320)의 상부 뱅크층(334)의 폭 W1은 하부 뱅크층(332)의 폭 W2보다도 좁게 형성되고, 하부 뱅크층(332)의 측면(332a)은 상부 뱅크층(334)의 측면(334a)보다도 외측으로 돌출되어 있다. 그리고, 돌출한 하부 뱅크층(332)의 상면(332c)과 상부 뱅크층(334)의 측면(334a)의 경계에는 굴곡부(340)가 설치되어 있다. 이 굴곡부(340)는 발광층 형성 재료의 건조, 석출이 개시되는 피닝 포인트로 된다. 또한, 굴곡부(340)는 유기물 뱅크층(320)의 측면의 전체 둘레를 따라 설치할 수도 있고, 일부에 설치할 수도 있다.
또한, 유기물 뱅크층(320)의 형상은 상기 형상에 한정되지 않는다. 예를 들어 단면 사다리꼴 형상의 유기물 뱅크층(320)의 측면의 일부에 슬릿 형상의 오목부를 설치할 수도 있고, 단면 삼각 형상의 볼록부를 설치할 수도 있다. 이들 굴곡부(340)를 형성하는 위치는 발광층(110b)의 막 두께에 맞춰 형성한다.
본 실시예에 따른 유기물 뱅크층(320)의 형성 방법으로서는, 우선, 아크릴, 폴리이미드 등의 유기물 재료를 화소 전극(111) 및 무기물 뱅크층(18) 위에 성막한다. 그리고, 도 33에 나타내는 개구 폭 W3의 개구부를 갖는 마스크를 사용하여 포토리소그래피 처리한다. 이 때, 굴곡부(340)를 형성하는 위치(깊이)까지 포토리소그래피 처리한다. 이어서, 도 33에 나타내는 개구 폭 W4의 개구부를 갖는 마스크를 사용하여 포토리소그래피 처리한다. 이와 같이, 2단계의 포토리소그래피 처리에 의해, 유기물 뱅크층(320)의 측면에 굴곡부(340)를 형성한다.
본 실시예에 의하면, 무기물 뱅크층(18) 위의 유기물 뱅크층(320)에 굴곡부(340)가 설치되어 있고, 이 굴곡부(340)가 액체 재료의 건조, 석출을 개시하는 피닝 포인트로 된다. 그 때문에, 유기물 뱅크층(320)으로 구획된 영역에 토출되는 발광층 형성 재료는 이 굴곡부(340)를 기점으로 하여 건조, 석출을 개시한다. 따라서, 굴곡부(340)를 형성하는 위치를 조절함으로써 건조를 개시하는 피닝 포인트를 제어하는 것이 가능해진다.
[제 7 실시예]
다음으로, 본 발명의 제 7 실시예로서, 상기 제 5 실시예 및 제 6 실시예의 유기 EL 장치의 제조에 적용할 수 있는 다른 제조 방법에 대해서 도 34 및 도 35를 참조하여 설명한다.
본 실시예에 따른 제조 방법은 무기물 뱅크층(18)에 발액 처리를 실시하여 정공 주입층의 막 두께를 제어하는 점에서 제 5 실시예와 다르다. 또한, 그 외의 유기 EL 장치의 구성 및 제조 방법, 특히 유기물 뱅크층(320)의 구성 및 제조 방법은 상기 제 5 실시예 및 제 6 실시예와 동일하며, 공통의 구성 요소에는 동일한 부 호를 첨부하고, 상세한 설명은 생략한다.
<뱅크층 형성 공정>
우선, 질화규소(SiN)에 탄소(C)를 미량(20%이하)으로 혼합시킨 재료를 사용하여, 화소 전극(111)을 포함하는 제 2 층간 절연막(144b) 위의 전면에 스퍼터링법에 의해 무기물 뱅크층으로 되는 절연층을 성막한다.
이어서, 성막한 절연층을 포토리소그래피 처리한 후, 패터닝한 레지스트를 마스크로 하여 에칭 처리한다. 이 처리에 의해, 도 34에 나타낸 바와 같이, 화소 전극(111)을 구획하는 동시에 일부가 화소 전극(111)의 주연부 위에 얹힌 무기물 뱅크층(18)을 형성한다.
이어서, 도 34에 나타낸 바와 같이 무기물 뱅크층(18) 위에 기판(10) 측으로부터 제 1 유기물층(322), 산화물층(324), 및 제 2 유기물층(326)이 차례로 적층된 유기물 뱅크층(320)을 형성한다. 또한, 유기물 뱅크층(320)은 제 6 실시예와 설명한 바와 같이 굴곡부(340)를 설치한 구조로 할 수도 있다.
이어서, 화소 전극(111), 무기물 뱅크층(18), 및 유기물 뱅크층(320)의 각각의 표면에, O2 및 CH4의 처리 가스를 사용하여 연속 플라스마 처리한다. 이 플라스마 처리에 의해, 화소 전극(111)의 전극면(111a)이 친액 처리된다. 한편, 유기물 뱅크층(320)의 제 1 유기물층(322)의 측면(322a) 및 제 2 유기물층(326)의 측면(326a), 및 탄소를 미량으로 함유하는 무기물 뱅크층이 발액 처리된다. 이 플라스마 처리에 의해, 무기물 뱅크층(18) 표면(18a)의 일부 C가 불소화되지만, 제 1 유 기물층(322) 등과 같이 테플론(등록상표)화되지 않는다.
<정공 주입층 형성 공정>
다음으로, 도 34에 나타낸 바와 같이, 정공 주입층 형성 재료를 무기물 뱅크층(18)으로 구획된 화소 개구부(18c) 내에 잉크젯 장치에 의해 토출하고, 그 후, 건조 처리에 의해 정공 주입층 형성 재료에 함유되는 용매를 증발시켜, 화소 전극(111) 위에 정공 주입층(110a)을 형성한다.
여기서, 무기물 뱅크층(18)의 표면(18a)에는 발액 처리가 실시되어 있고, 무기물 뱅크층(18)의 표면(18a)과 정공 주입층 형성 재료의 접촉각은 약 80°로 되어 있다. 따라서, 무기물 뱅크층(18)의 화소 개구부(18c)에 토출되는 정공 주입층 형성 재료가 무기물 뱅크층(18)의 돌출부(18b) 상면에 토출되었다고 하여도 정공 주입층 형성 재료는 튀겨져, 화소 개구부(18c) 내에 유입된다.
또한 본 실시예에서는 잉크젯 장치(IJ)로부터 토출되는 정공 주입층 형성 재료의 토출량, 및 토출하는 정공 주입층 형성 재료의 용매 중에 함유시키는 PEDOT/PSS 등의 고형분 농도를 제어한다. 이것에 의해, 무기물 뱅크층(18)의 돌출부(18b) 상면의 높이와, 정공 주입층 형성 재료를 건조한 후의 정공 주입층(110a) 상면의 높이를 동일하게 형성한다.
<발광층 형성 공정>
다음으로, 도 35에 나타낸 바와 같이, 정공 주입층(110a) 및 무기물 뱅크층(18)의 돌출부(18b) 위에 발광층(110b)을 형성한다. 여기서, 무기물 뱅크층(18)의 표면(18a)에는 발액 처리가 실시되어 있기 때문에, 무기물 뱅크층(18) 위에는 정공 주입층(110a)이 형성되어 있지 않고, 무기물 뱅크층(18)의 상면과 정공 주입층(110a)의 상면에서 연속된 평탄면으로 형성된다. 따라서, 막 두께가 예를 들어 80㎚의 균일하고 평탄한 발광층(110b)을 형성할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 무기물 뱅크층(18)은 발액 처리되기 때문에, 무기물 뱅크층(18) 위에 토출되는 정공 주입층 형성 재료는 튀겨져, 무기물 뱅크층(18)으로 구획된 개구부 내에 유입된다. 또한, 정공 주입층 상면의 높이와 무기물 뱅크층(18) 상면의 높이는 거의 동일하여, 정공 주입층 형성 재료가 무기물 뱅크층(18) 위에 누출되지 않도록 제어되어 있다. 따라서, 정공 주입층은 무기물 뱅크층(18)으로 구획된 개구부 내의 화소 전극 위에만 배치되고, 무기물 뱅크층(18) 위에 배치되지 않는다. 이것에 의해, 균일하고 평탄한 정공 주입층을 형성할 수 있다. 또한, 이 정공 주입층 위에 발광층을 형성할 수 있기 때문에, 균일하고 평탄한 발광층을 형성할 수 있다. 또한, 정공 주입층 및 발광층의 막 두께를 중앙부와 주연부에서 균일하게 할 수 있고, 발광 수명 불균일이 없어 발광 수명의 균일화를 도모할 수 있다.
또한 본 실시예에 의하면, 무기물 뱅크층(18) 표면이 발액성을 갖기 때문에, 잉크젯 장치를 사용한 경우에도, 무기물 뱅크층(18)으로 구획된 화소 개구부(18c)의 외측에 정공 주입층(110a) 형성 재료를 누출시키지 않아, 선택적으로 정공 주입층(110a)을 형성할 수 있다. 따라서, 잉크젯 장치를 사용함으로써, 재료의 낭비를 억제할 수 있고, 저비용이면서 고정밀도로 정공 주입층(110a)을 형성할 수 있다.
또한 본 실시예에 의하면, 제 5 실시예 및 제 6 실시예에서 설명한 유기물 뱅크층(320)을 갖고 있기 때문에, 피닝 포인트를 제어(고정)할 수 있고, 균일하고 평탄한 발광층을 형성할 수 있다.
[제 7 실시예의 변형예]
다음으로, 본 실시예에 따른 유기 EL 장치의 제조 방법에 대해서 설명한다.
본 실시예는 상기 제 7실시예와는 무기물 뱅크층(18) 표면에 대한 발액 처리 방법이 다르다. 또한, 그 외의 유기 EL 장치의 구성, 및 제조 방법은 상기 제 5∼제 7 실시예와 동일하다. 따라서, 도 34를 사용하여 설명하는 것으로 하고, 공통의 구성 요소에는 동일한 부호를 첨부하고, 상세한 설명은 생략한다.
우선, 화소 전극(111)을 포함하는 제 2 층간 절연막(144b) 위의 전면에 CVD법, 스퍼터링법, 증착법 등에 의해, SiO2, TiO2 등의 무기물 재료를 성막한다. 이어서, 포토리소그래피 처리, 에칭 처리에 의해, 도 34에 나타낸 바와 같이 무기물 뱅크층(18)을 형성한다.
이어서, 도 34에 나타낸 바와 같이, 무기물 뱅크층(18) 위에 기판(10) 측으로부터 제 1 유기물층(322), 산화물층(324), 및 제 2 유기물층(326)이 차례로 적층된 유기물 뱅크층(320)을 형성한다.
이어서, 화소 전극(111), 무기물 뱅크층(18), 및 유기물 뱅크층(320) 각각의 표면에, O2 및 CH4의 처리 가스를 사용하여 연속 플라스마 처리한다. 이 플라스마 처리에 의해, 화소 전극(111)의 전극면 및 무기물 뱅크층(18)의 표면(18a)이 친액 처리된다. 한편, 유기물 뱅크층(320)의 제 1 유기물층(322) 측면(322a) 및 제 2 유기물층(326) 측면(326a)이 발액 처리된다.
이어서, 트리메톡시실란 등의 실란계 커플링제 용액에 플라스마 처리를 실시한 상기 기판을 침지한다. 이것에 의해, 친액 처리된 무기물 뱅크층(18)의 표면(18a)에만 커플링제의 단(單)분자막이 형성된다. 이와 같이, 실란계 커플링제는 산화물과의 밀착성도 좋아, 말단의 관능기를 선택함으로써, 정공 주입층 형성 재료 등의 잉크와의 습윤성을 조정할 수 있다.
또한, 실란계 커플링제 용액에 상기 기판을 침지시키면, 화소 전극(111) 등도 산화물이기 때문에, 화소 전극(111)의 전극면에 실란계 커플링제가 부착되는 경우가 있다. 이 경우에는 화소 개구부(18c)가 대응하는 위치에 개구부를 갖는 마스크를 사용하여, 이 마스크를 통하여 자외선을 조사함으로써, 무기물 뱅크층(18)의 표면(18a)에만 실란계 커플링제를 남기는 것도 가능하다.
[전자 기기]
다음으로, 상기 실시예에서 설명한 유기 EL 장치(1, 201, 301)를 구비하는 전자 기기에 대해서 설명한다.
도 36은 휴대 전화의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 36에 나타낸 바와 같이, 휴대 전화(600)는 힌지(122)를 중심으로 하여 접철 가능한 제 1 보디(body)(106a)와 제 2 보디(106b)를 구비하고 있다. 그리고, 제 1 보디(106a)에는 유기 EL 장치로 이루어지는 표시부(601)와, 복수의 조작 버튼(127)과, 수화구(124)와, 안테나(126)가 설치되어 있다. 또한, 제 2 보디(106b)에는 송화구(128)가 설치되어 있다. 이 휴대 전화(600)에 의하면, 상기 유기 EL 장 치(1, 201, 301)를 구비하고 있기 때문에, 휘도 불균일이 없는 고품질의 전자 기기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 기술 범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 상술한 실시예에 다양한 변경을 추가한 것을 포함한다.
예를 들어 상기 실시예에서는 보텀 이미션형 유기 EL 장치에 대해서 설명하였지만, 광을 주로 소자 기판과는 반대 측으로부터 취출하는 톱 이미션형 유기 EL 장치일 수도 있다. 톱 이미션형 유기 EL 장치의 경우에는 상술한 화소 전극에 반사 막의 기능을 부가하는 것이 바람직하다. 또한, 음극에는 ITO 등의 투명 도전 재료를 적층한 막을 사용하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 크로스토크를 방지하는 동시에, 각 화소의 기능층의 막 두께를 균일하고 평탄하게 형성하고, 발광 휘도 및 발광 수명의 균일화를 도모한 발광 장치, 발광 장치의 제조 방법, 노광 장치, 및 전자 기기를 제공할 수 있다.
Claims (26)
- 기판 위에, 화소 전극과, 상기 화소 전극에 대향하는 음극과, 상기 화소 전극과 상기 음극 사이에 상기 기판 측으로부터 적층되는 정공 주입층 및 발광층을 구비하는 발광 장치로서,인접하는 상기 화소 전극 사이에는 상기 화소 전극을 구획하는 동시에, 상기 화소 전극의 주연(周緣)부와 평면에서 보아 중첩되도록 하여 정공 주입층 재료에 대하여 발액성(撥液性)을 갖는 절연층이 설치되고,상기 절연층으로 구획된 상기 화소 전극 위에는 상기 정공 주입층이 설치되고,상기 정공 주입층의 상면(上面)의 높이가 상기 절연층의 주연부 위에 설치된 상기 절연층의 상면의 높이와 거의 동일한 것을 특징으로 하는 발광 장치.
- 기판 위에, 화소 전극과, 상기 화소 전극에 대향하는 음극과, 상기 화소 전극과 상기 음극 사이에 상기 기판 측으로부터 적층되는 정공 주입층 및 발광층을 구비하는 발광 장치로서,인접하는 상기 화소 전극 사이에, 상기 화소 전극을 구획하는 동시에, 상기 화소 전극의 주연부와 평면에서 보아 중첩되도록 설치된 정공 주입층 재료에 대하여 발액성을 갖는 제 1 격벽(隔壁)과,상기 제 1 격벽 위에 상기 화소 전극을 구획하도록 설치된 제 2 격벽을 구비 하고,상기 제 1 격벽으로 구획된 상기 화소 전극 위에는 상기 정공 주입층이 설치되고,상기 정공 주입층의 상면의 높이가 상기 화소 전극의 주연부 위에 설치된 상기 제 1 격벽의 상면의 높이와 거의 동일한 것을 특징으로 하는 발광 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 발광층은, 상기 절연층 및 상기 정공 주입층 위의 전면(全面) 또는 상기 제 1 격벽 및 상기 정공 주입층 위의 전면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
- 기판 위에, 화소 전극과, 상기 화소 전극에 대향하는 음극과, 상기 화소 전극과 상기 음극 사이에 상기 기판 측으로부터 적층되는 정공 주입층 및 발광층을 구비하는 발광 장치로서,인접하는 상기 화소 전극 사이에, 상기 화소 전극을 구획하는 동시에, 상기 화소 전극의 주연부와 평면에서 보아 중첩되도록 설치된 제 1 격벽과,상기 제 1 격벽 위에 상기 화소 전극을 구획하도록 설치된 제 2 격벽을 구비하고,상기 제 2 격벽의 측면에는, 발액성을 갖는 제 1 영역과, 상기 제 1 영역보다도 발액성이 상대적으로 낮은 제 2 영역이 설치된 것을 특징으로 하는 발광 장 치.
- 제 4 항에 있어서,상기 제 2 격벽이 제 1 유기물층, 격벽부 절연층, 및 제 2 유기물층이 상기 기판 측으로부터 이 순서로 적층되어 구성되고,상기 격벽부 절연층의 표면이 상기 제 1 유기물층 및 상기 제 2 유기물층의 표면보다도 상대적으로 발액성이 낮은 것을 특징으로 하는 발광 장치.
- 기판 위에, 화소 전극과, 상기 화소 전극에 대향하는 음극과, 상기 화소 전극과 상기 음극 사이에 상기 기판 측으로부터 적층되는 정공 주입층 및 발광층을 구비하는 발광 장치로서,인접하는 상기 화소 전극 사이에, 상기 화소 전극을 구획하는 동시에, 상기 화소 전극의 주연부와 평면에서 보아 중첩되도록 설치된 제 1 격벽과,상기 제 1 격벽 위에 상기 화소 전극을 구획하도록 설치된 제 2 격벽을 구비하고,상기 제 2 격벽의 측면의 적어도 일부에는 굴곡부가 설치된 것을 특징으로 하는 발광 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 제 2 격벽이 상부 격벽부와, 상기 상부 격벽부의 측면보다도 외측으로 돌출한 측면을 갖는 하부 격벽부로 이루어지고,상기 돌출한 하부 격벽부의 상면과, 상기 상부 격벽의 측면의 경계에 상기 굴곡부가 설치된 것을 특징으로 하는 발광 장치.
- 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 격벽이 정공 주입층 재료에 대하여 발액성을 갖는 것이며,상기 정공 주입층의 상면의 높이가 상기 화소 전극의 주연부 위에 설치된 상기 제 1 격벽의 상면의 높이와 거의 동일한 것을 특징으로 하는 발광 장치.
- 제 1 항에 기재된 발광 장치와, 회동(回動) 가능한 감광체 드럼을 구비하고,상기 발광 장치로부터 출사되는 광에 의해 상기 감광체 드럼을 노광(露光)하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
- 기판 위에, 화소 전극과, 상기 화소 전극에 대향하는 음극과, 상기 화소 전극과 상기 음극 사이에 상기 기판 측으로부터 적층되는 정공 주입층 및 발광층을 구비하는 발광 장치의 제조 방법으로서,인접하는 상기 화소 전극 사이에, 상기 화소 전극을 구획하는 동시에, 상기 화소 전극의 주연부와 평면에서 보아 중첩되도록 하여 정공 주입층 재료에 대하여 발액성을 갖거나 발액 처리가 실시된 절연층을 형성하는 절연층 형성 공정과,상기 절연층으로 구획된 상기 화소 전극 위에, 상기 정공 주입층의 상면의 높이가 상기 절연층의 상면의 높이와 거의 동일해지도록 하여 상기 정공 주입층을 형성하는 정공 주입층 형성 공정과,상기 절연층 및 상기 화소 전극 위의 전면에 발광층을 형성하는 발광층 형성 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 제조 방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 절연층 형성 공정에서,상기 절연층을 질화규소와 탄소를 함유하는 재료를 사용하여 상기 절연층을 형성한 후,불화계 화합물 가스의 분위기 중에서 상기 절연층에 플라스마 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 제조 방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 절연층 형성 공정에서,상기 절연층을 산화규소 또는 질화규소 또는 산화티탄에 의해 형성한 후,상기 절연층 표면에 실란계 커플링(coupling) 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 제조 방법.
- 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 정공 주입층 형성 공정에서 상기 정공 주입층을 액적 토출법에 의해 형 성하고,상기 발광층 형성 공정에서 상기 발광층을 액상법에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 제조 방법.
- 기판 위에, 화소 전극과, 상기 화소 전극에 대향하는 음극과, 상기 화소 전극과 상기 음극 사이에 상기 기판 측으로부터 적층되는 정공 주입층 및 발광층을 구비하는 발광 장치의 제조 방법으로서,인접하는 상기 화소 전극 사이에, 상기 화소 전극을 구획하는 동시에, 상기 화소 전극의 주연부와 평면에서 보아 중첩되도록 하여, 정공 주입층 재료에 대하여 발액성을 갖는 제 1 격벽을 형성하는 제 1 격벽 형성 공정과,상기 제 1 격벽 위에 상기 화소 전극을 구획하도록 하여 제 2 격벽을 형성하는 제 2 격벽 형성 공정과,상기 제 1 격벽 및 상기 제 2 격벽으로 구획된 상기 화소 전극 위에, 상기 정공 주입층의 상면의 높이가 상기 화소 전극의 주연부 위에 설치된 상기 제 1 격벽의 상면의 높이와 거의 동일해지도록 하여 상기 정공 주입층을 형성하는 정공 주입층 형성 공정과,상기 제 1 격벽 및 상기 제 2 격벽으로 구획된 상기 정공 주입층 위의 전면에 발광층을 형성하는 발광층 형성 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 제조 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 제 1 격벽 형성 공정에서, 질화규소와 탄소를 함유하는 재료를 사용하여 상기 제 1 격벽을 형성하고, 상기 제 2 격벽 형성 공정 후, 불화계 화합물 가스의 분위기 중에서 상기 제 1 격벽에 플라스마 처리하여, 상기 제 1 격벽에 발액 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 제조 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 제 1 격벽 형성 공정에서, 상기 제 1 격벽을 산화규소, 질화규소, 또는 산화티탄에 의해 형성한 후,상기 제 2 격벽 형성 공정 후, 실란계 커플링 처리를 실시하여, 상기 제 1 격벽 표면에 발액 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 제조 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 제 2 격벽 형성 후, 불화계 화합물 가스의 분위기 중에서 플라스마 처리하여, 상기 제 2 격벽에 발액 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 제조 방법.
- 제 14 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 정공 주입층 형성 공정에서 상기 정공 주입층을 액적 토출법에 의해 형성하고, 상기 발광층 형성 공정에서 상기 발광층을 액적 토출법에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 제조 방법.
- 기판 위에, 화소 전극과, 상기 화소 전극에 대향하는 음극과, 상기 화소 전극과 상기 음극 사이에 상기 기판 측으로부터 적층되는 정공 주입층 및 발광층을 구비하는 발광 장치의 제조 방법으로서,인접하는 상기 화소 전극 사이에, 상기 화소 전극을 구획하는 동시에, 상기 화소 전극의 주연부와 평면에서 보아 중첩되도록 하여 제 1 격벽을 형성하는 제 1 격벽 형성 공정과,상기 제 1 격벽 위에 상기 화소 전극을 구획하도록 하여 제 2 격벽을 형성하는 제 2 격벽 형성 공정과,상기 제 1 격벽 및 상기 제 2 격벽으로 구획된 상기 화소 전극 위에 상기 정공 주입층을 형성하는 정공 주입층 형성 공정과,상기 제 1 격벽 및 상기 제 2 격벽으로 구획된 상기 정공 주입층 위에 상기 발광층을 형성하는 발광층 형성 공정을 갖고,상기 제 2 격벽 형성 공정에서 상기 제 1 격벽 위에 제 1 유기물층, 격벽부 절연층, 및 제 2 유기물층을 상기 기판 측으로부터 차례로 적층하고, 소정 형상으로 패터닝하여 상기 제 2 격벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 제조 방법.
- 제 19 항에 있어서,상기 제 2 격벽을 형성한 후, 산소, 및 불화계 화합물 가스의 플라스마 처리에 의해, 상기 격벽부 절연층 표면에 친수성(親水性)을, 상기 제 1 유기물층 및 제 2 유기물층에 발액성을 부여하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 제조 방법.
- 기판 위에, 화소 전극과, 상기 화소 전극에 대향하는 음극과, 상기 화소 전극과 상기 음극 사이에 상기 기판 측으로부터 적층되는 정공 주입층 및 발광층을 구비하는 발광 장치의 제조 방법으로서,인접하는 상기 화소 전극 사이에, 상기 화소 전극을 구획하는 동시에, 상기 화소 전극의 주연부와 평면에서 보아 중첩되도록 하여 제 1 격벽을 형성하는 제 1 격벽 형성 공정과,상기 제 1 격벽 위에 상기 화소 전극을 구획하도록 하여 제 2 격벽을 형성하는 제 2 격벽 형성 공정과,상기 제 1 격벽 및 상기 제 2 격벽으로 구획된 상기 화소 전극 위에 상기 정공 주입층을 형성하는 정공 주입층 형성 공정과,상기 제 1 격벽 및 상기 제 2 격벽으로 구획된 상기 정공 주입층 위에 발광층을 형성하는 발광층 형성 공정을 갖고,상기 제 2 격벽 형성 공정에서 상기 제 2 격벽의 측면의 적어도 일부에 굴곡부를 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 제조 방법.
- 제 20 항에 있어서,상기 제 2 격벽을 유기물로 형성한 후, 산소, 및 불화계 화합물 가스의 플라스마 처리에 의해, 상기 유기물층에 발액성을 부여하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 제조 방법.
- 제 19 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 격벽 형성 공정에서 질화규소와 탄소를 함유하는 재료를 사용하여 상기 제 1 격벽을 형성하고,상기 제 2 격벽 형성 공정에서, 상기 제 2 격벽을 형성한 후, 불화계 화합물 가스에 의해 상기 제 1 격벽에 플라스마 처리를 실시하여 상기 제 1 격벽에 발액성을 부여하고,상기 정공 주입층 형성 공정에서, 상기 제 1 격벽으로 구획된 상기 화소 전극 위에, 상기 정공 주입층의 상면의 높이가 상기 화소 전극의 주연부 위에 설치된 상기 제 1 격벽의 상면의 높이와 거의 동일해지도록 하여 상기 정공 주입층을 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 제조 방법.
- 제 19 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 격벽 형성 공정에서 상기 제 1 격벽을 산화규소 또는 산화티탄에 의해 형성하고,상기 제 2 격벽 형성 공정에서, 상기 제 2 격벽을 형성한 후, 상기 제 1 격벽에 실란계 커플링 처리를 실시하여 상기 제 1 격벽에 발액성을 부여하고,상기 정공 주입층 형성 공정에서, 상기 제 1 격벽으로 구획된 상기 화소 전극 위에, 상기 정공 주입층의 상면의 높이가 상기 화소 전극의 주연부 위에 설치된 상기 제 1 격벽의 상면의 높이와 거의 동일해지도록 하여 상기 정공 주입층을 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 제조 방법.
- 제 19 항 또는 제 21 항에 있어서,상기 정공 주입층 형성 공정에서 상기 정공 주입층을 액적 토출법에 의해 형성하고, 상기 발광층 형성 공정에서 상기 발광층을 액적 토출법에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 제조 방법.
- 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 발광 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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